Smart GSM Monitor: Rassegna Componenti wireless ‘Intellisystem Technologies’

RECS Smart GSM Monitor prodotto da Intellisystem Technologies è un terminale industriale per la supervisione di ingressi e uscite remoti tramite rete GSM. L’ interfacciamento standard, il lettore integrato per SIM card e la sua facilità di programmazione e integrazione con altri sistemi rendono questo componente adatto a un impiego universale. Basato su un motore GSM, può essere interfacciato con 8 sensori con uscita on/off, notificandone l’apertura o la chiusura. In caso di segnale d’allarme in uno dei suoi ingressi RECS Smart GSM Monitor è in grado di notificare l’evento sino a 10 utenti diversi mediante short message SMS, fax o semplici squilli. E’ possibile personalizzare un messaggio SMS per ogni tipo di segnalazione diversa in funzione del sensore in questione. Il sistema integra anche un contatto d’ uscita che può essere azionato da remoto tramite una semplice telefonata diretta al dispositivo. Ogni chiamata entrante attiva l’uscita, senza alcuna particolare verifica del mittente lasciando l’uscita attiva fintando che la chiamata è in corso. La programmazione del dispositivo avviene direttamente tramite la rubrica della propria SIM card che al suo interno in funzione della posizione e di alcuni marcatori specifici definisce le azioni da intraprendere a seguito dello stimolo proveniente da uno degli otto ingressi del sistema. RECS Smart Monitor infine può essere integrato a un sistema di gestione automatizzata dei messaggi SMS per applicazioni ‘machine to machine’.

A cura di Cristian Randieri. Articolo pubblicato sulla rivista Automazione Oggi N. 267 – Marzo 2004. 

Per scaricare l’articolo pubblicato sulla rivista, seguire il link riportato di seguito http://www.intellisystem.it/portfolio/ao-mar-04-2/

Internet of Things “RECS 101 a Micro Web Embedded Server for Motion Control”

Poiché il World Wide Web (o Web) è in continua evoluzione, appare chiaro che tale tecnologia assume delle nuove funzionalità che vanno oltre la semplice visualizzazione delle pagine Web, questo perché i moderni browser sono capaci di fornire interfacce GUI a varie applicazioni client/server senza il bisogno di andare a implementare del software per il lato client. La gestione di apparati elettronici e meccanici tramite interfaccia Web fornisce all’utente l’abilità di configurare e monitorare variegati dispositivi tramite Internet mediante l’uso di un comune browser. La soluzione migliore a questo tipo di esigenze è sicuramente data dall’utilizzo di server web embedded connessi a un’infrastruttura di rete che fornisce un’interfaccia utente basata sull’ormai noto linguaggio HTML.

Recs Internet

Se si pensa di aggiungere alle funzionalità ormai consolidate di un web server embedded la capacità di poter gestire applicazioni Java si aprono le frontiere ad applicazioni che li rendono capaci di eseguire i più variegati compiti quali, ad esempio, quelli di controllo remoto, supervisione e gestione di sistemi meccanici per il controllo del movimento (figura 1).

Fig. 1 – Architettura di un web server embedded

Intellisystem Technologies ha implementato tale tecnologia all’ interno di un dispositivo denominato RECS 101 (acronimo di Remote Ethernet Control System) che permette la realizzazione di procedure tipiche dei sistemi di controllo quali, ad esempio: acquisizione di segnali, azioni di controllo per mezzo di attuatori, l’elaborazione e la presentazione delle informazioni acquisite o manipolate. Il sistema embedded presentato può far eseguire dei task pre-programmati all’ interno della propria ROM o far eseguire delle applicazioni esterne scritte in lava. RECS 101 effettua il controllo delle sue due porte digitali a 16 bit (rispettivamente una di input e una di output) mediante un’interfaccia basata sui socket di Internet (figura 2).

Fig. 2 – Gestione delle porte di I/O mediante socket

Per fare ciò è necessario che l’interfaccia che gestisce i socket venga implementata nel PC utente che intende collegarsi a RECS 101 attraverso il protocollo TCP/IP. Una delle peculiarità di RECS 101 consiste nel fatto che tale interfaccia può essere implementata indifferentemente mediante un Applet lava (figura 3) o un ‘applicazione C/lava che utilizzi i socket di Internet (figura 4).

Fig. 3 – Implementazione mediante Applet Java

Fig. 4 – Interfacce Socket gestibili da RECS 101

Tali interfacce si occuperanno quindi di inviare e ricevere i comandi per il controllo di I/O attraverso l’indirizzo IP impostato su RECS 101 e la relativa porta fissata alla 6001. RECS 101 si occuperà dell’interpretazione dei comandi di controllo ricevuti o trasmessi dal dispositivo elettronico da controllare a esso connesso. I comandi di controllo si suddividono in due categorie che identificano due operazioni diverse: monitor stato I/O e controllo dell ‘output. Fig. 6 – Comandi per il controllo dell’Output Tramite Monitor Stato I/O è possibile avere informazioni inerenti lo stato di tutte le linee di I/O contenute nelle due porte a 16 bit di RECS I O 1. I comandi relativi a questa operazione sono essenzialmente due (figura 5):

Fig. 5 – Comandi per il Monitor di Stato I/O

I/O Get Command, il comando mediante il quale l’interfaccia socket interroga RECS 101 sullo stato delle proprie porte; I/O Get Command Responce, il comando di risposta mediante il quale RECS 101 comunica all’ interfaccia socket lo stato delle sue porte di I/O. La seconda operazione, Controllo dell’Output, gestita unicamente dal comando Output Set Command è utilizzata dall’interfaccia socket per settare i valori della porta d’Output di RECS 101 (figura 6).

Fig. 6 – Comandi per il controllo dell’Output

RECS 101 opportunamente integrato ad altri sistemi rappresenta un valido strumento che sfruttando le moderne tecnologie di telecontrollo remoto offre soluzioni sicure e professionali nettamente superiore alle soluzioni analogiche utilizzate da diversi anni nel mercato. Sfruttando ad esempio la combinazione vincente del micro embedded web server RECS 101 con una network camera AXIS 2100, è possibile avere a disposizione una postazione di telecontrollo remoto capace di gestire non solo immagini ma anche capace di controllare dispositivi per il controllo del movimento. Più in dettaglio verrà di seguito descritta un’applicazione reale che permette il controllo remoto di posizione con precisione micrometrica lungo i tre assi cartesiani. Il sistema si compone di un sistema meccanico di precisione che può essere utilizzato all’interno di sistemi e macchinari per la produzione che necessitano il posizionamento di oggetti e/o utensili.

Applicazioni 

In figura 7 si riporta uno schema del sistema che consiste di una consolle di comando rappresentata da una workstation connessa alla rete Internet, una network camera AXIS e RECS 101 opportunamente interfacciato tramite le sue porte al sistema di controllo locale dei motori dell’apparato di posizionamento.

Fig. 7 – Schema del sistema di controllo di posizione

Tale sistema permette la movimentazione da remoto dell’apparato meccanico mediante un ‘ interazione basata su grafica vettoriale sviluppata in Java che ricostruisce virtualmente gli spostamenti del sistema (figura 8).

Fig. 8 – Interfaccia Grafica Utente sviluppata in Java

La figura 9 mostra il modello 3D del sistema di posizionamento costituito da tre guide lineari, ciascuna dotata di vite a ricircolo di sfere, disposte nelle tre direzioni cartesiane; di esse, due sono del tipo a barra e sono disposte rispettivamente secondo le direzioni orizzontali x e y, mentre il movimento nella direzione verticale z è realizzato mediante una pedana sostenuta da quattro guide, anch’esse a vite.

Fig. 9 – Modello 3D del sistema meccanico di posizionamento

Ogni guida è azionata da un motore elettrico di tipo brushless, dotato di encoder a impulsi in quadratura e di riduttore di giri; infine alle estremità di ogni guida sono presenti degli opportuni finecorsa per il rilevamento della corsa massima. L’apparato di movimentazione è corredato da un sistema di controllo dedicato costituito da un backplane sul quale sono montate 3 schede di controllo, ciascuna utilizzante un chip specializzato (HP HCTL-1100) per il controllo di motori elettrici in continua di tipo brushless o passo passo (figura 10).

Fig. 10 – Sistema di controllo dedicato per la movimentazione

La logica d’ interfaccia del backplane fornisce 3 porte a 8 bit, di cui la porta A, bidirezionale, è quella dedicata allo scambio dei dati da e verso i registri dei chip di controllo, la porta B, di input, viene utilizzata per la lettura dei fine corsa ed infine la porta C, di output, serve all’indirizzamento dei chip e per la generazione dei segnali di sincronismo. La soluzione presentata permette di ridurre drasticamente i costi di gestione del sistema e al tempo stesso permette il suo controllo remoto tramite Internet riducendo in questo modo eventuali costi dovuti a interventi esterni.

A cura di Cristian Randieri. Articolo pubblicato sulla rivista Automazione Oggi N. 266 – Febbraio 2004.

Per scaricare l’articolo pubblicato sulla rivista, seguire il link riportato di seguito http://www.intellisystem.it/portfolio/ao-feb-04-recs-101/

Fiedbus Applied to Nuclear Physics “CHIC Experiment” – Collaboration for Heavy Ion Collision

Profibus è stato utilizzato con successo per il controllo remoto di un sistema di movimentazione nell’Esperimento Chic.

Lo studio dei sistemi dinamici possiede un carattere fortemente interdisciplinare, con applicazioni riguardanti la fisica, la chimica e la biologia. L’introduzione dei magneti superconduttori nella costruzione dei grandi acceleratori adronici ha permesso di raggiungere campi magnetici elevati (ed elevate energie) a costi contenuti, dando un forte impulso alla ricerca svolta nel campo della fisica nucleare. Tali studi, molte volte teorici, necessitano di opportune verifiche sperimentali, che vengono effettuate sfruttando sistemi complessi, quali gli acceleratori di particelle, unitamente ad altri il più delle volte specificatamente costruiti per l’esperimento. Questi sistemi, per la loro complessità, necessitano di svariati sottosistemi di controllo e monitoraggio remoto, poiché nella maggior parte dei casi gli esperimenti di fisica nucleare sono rischiosi per l’essere umano che demanda alle macchine la supervisione e il controllo di molti parametri sensibili. Nasce quindi l’esigenza di mettere a punto sistemi di controllo remoto di tipo distribuito sufficientemente robusti da tollerare le avverse condizioni operative (campi elettromagnetici intensi, sorgenti radioattive, fluidi criogenici a basse temperature, ecc.) e in grado di soddisfare i requisiti di sicurezza, affidabilità e semplicità richiesti. Si pensi agli apparati per la generazione del vuoto, ai sistemi per l’acquisizione di misure sperimentali e per il controllo di fasci di particelle, a quelli per il raffreddamento a temperature prossime allo zero assoluto, a tutti i possibili attuatori e trasduttori (pompe, elettrovalvole, organi meccanici) di supporto alla ricerca. D’altro canto, l’avvento e la diffusione di nuove tecnologie di comunicazione, unitamente all’incessante sviluppo dell’elettronica digitale e delle reti di calcolatori hanno modificato le tecniche e le metodologie per il controllo di processo di sistemi complessi. In particolare, cresce sempre di più l’esigenza di un controllo distribuito, dove sistemi intelligenti e dispositivi di controllo e misura devono poter comunicare tra loro. Ed è aumentata la necessità di ridurre al minimo il cablaggio, i tempi di posa in opera e le operazioni di manutenzione dei cavi. L’utilizzo dei bus di campo può fornire in tal senso valide soluzioni.

Posizionamento micrometrico

I sistemi basati su Profibus presentano caratteristiche di elevata flessibilità e affidabilità che ben rispondono ai requisiti necessari alla realizzazione di una rete dedicata all’ integrazione di controlli remoti di supporto alle attività di ricerca nel campo della fisica nucleare. Una delle soluzioni realizzate ha riguardato il controllo remoto di un sistema di movimentazione a tre gradi di libertà per il posizionamento micrometrico di un apparato E.M.R.I.C. (Esemble di misura rapida per interferometria e correlazioni) costituito da 13 rivelatori di ioni pesanti allo ioduro di cesio. La soluzione è stata utilizzata con successo dal gruppo di ricerca Chic (Collaboration for Heavy Ion Collision) dei Laboratori Nazionali del Sud. Il sistema si compone di un apparato meccanico di precisione alloggiato all ‘interno di una struttura sferica a barre, con sopra montato il sistema E.M.R.I.C. che si affaccia a una finestra della ‘Neutron Chamber’ (camera a vuoto in cui avvengono gli esperimenti d’interferometria nucleare). Il sistema di posizionamento è costituito da tre guide lineari, ciascuna dotata di vite a ricircolo di sfere, disposte nelle tre direzioni cartesiane; due di esse sono del tipo a barra e sono disposte rispettivamente secondo le direzioni orizzontali x e y, mentre il movimento nella direzione verticale z è realizzato mediante una pedana sostenuta da quattro guide, anch’esse a vite. Ogni guida è azionata da un motore elettrico di tipo brushless, dotato di encoder a impulsi in quadratura e di riduttore di giri; infine, alle estremità di ogni guida sono presenti degli opportuni finecorsa per il rilevamento della corsa massima. L’apparato di movimentazione è corredato da un sistema di controllo dedicato costituito da un backplane sul quale sono montate tre schede di controllo, ciascuna dotata di un chip specializzato (HP Hctl- l l 00) per il controllo di motori elettrici in continuo di tipo brushless o passo-passo. La logica d’interfaccia del backplane fornisce tre porte a 8 bit; di queste, la porta ‘A’, bidirezionale, è dedicata allo scambio di dati da e verso i registri dei chip di controllo; la ‘B’, di input, viene utilizzata per la lettura dei fine corsa; infine, la porta ‘C’, di output, serve per l’indirizzamento dei chip e la generazione dei segnali di sincronismo. La rete Profibus si compone di una stazione di supervisione contenente un ‘ interfaccia Applicom Master Board e di uno slave Profibus dedicato allo scambio di dati tra la rete e il sistema di controllo locale dei motori dell’apparato di posizionamento. L’apparato descritto permette di posizionare da remoto il sistema di rivelatori mediante un ‘interazione basata su grafica vettoriale che ricostruisce virtualmente gli spostamenti del sistema. Grazie alla soluzione adottata è stato possibile ridurre i tempi di esecuzione dell’esperimento Chic, eliminando le continue pause (della durata di alcune ore) necessarie al riposizionamento dei rivelatori e al successivo ripristino dell’esperimento. Il sistema ha riscosso notevole successo tra i gruppi di ricerca europei coinvolti, tanto da essere stato richiesto per le successive evoluzioni dell’esperimento da realizzare in centri di ricerca esteri.

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A cura di Cristian Randieri. Articolo pubblicato sulla rivista Fieldbus & Networks – Febbraio 2004.

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Artworks on Vacuum: “Arte sotto vuoto”

Intellisystem Technologies studia i sistemi per la conservazione delle opere 

Da diverso tempo enti di ricerca nazionali ed esteri si occupano della conservazione delle opere d’ arte. La sfida è garantirne una perfetta conservazione mantenendo un elevato livello di qualità percettiva delle stesse. I sistemi proposti da Intellisystem Technologies sono dotati di accorgimenti tecnici che garantiscono la conservazione, come vetrine climatizzate o sistemi per la conservazione sottovuoto, e sottopongono i prodotti finiti a minuziosi controlli e monitoraggi. In particolare, la società ha messo a punto un sistema sperimentale per la generazione e il mantenimento del vuoto controllato mediante tecnologia fieldbus per la conservazione delle opere d’arte.

Fare il vuoto per conservare meglio

Il sistema si compone di una camera da vuoto, una pompa rotativa di pre-vuoto, una turbo pompa per creare il vuoto, un indicatore visivo di pressione, due trasduttori di pressione per valori predefiniti nell’intervallo da 1*10·3 a 1*103 mbar e da 1*10-9 a 1*10-3 mbar, e quattro elettrovalvole, due per il ritorno dell ‘aria e due per l’estrazione dell’aria dalla camera (pre-vacuum e vacuum). Il sistema è stato progettato per effettuare il controllo remoto del vuoto e garantire sia funzioni di monitoraggio e regolazione automatica della pressione nella camera in base a un valore assegnato, sia la possibilità d’intervento remoto su ognuno dei dispositivi attivati. Per fare ciò è stata studiata e realizzata una rete fieldbus in cui sono previsti un sistema di supervisione dell’impianto, rappresentato da una workstation con un’interfaccia Profibus master; un ‘unità slave per l’acquisizione delle misure di pressione; un’unità PLC con interfaccia FMS per il controllo locale del vuoto. Obiettivo dell’applicazione è permettere il controllo remoto della pressione interna della camera di test, preposta a contenere opere d’arte che necessitano una conservazione sottovuoto. Per questo il controllore locale (PLC) riceve informazioni dalla stazione di supervisione sul tipo di controllo da effettuare (manuale o automatico) e, in caso di controllo automatico, sul valore target di pressione da imporre. Sulla base di queste ultime informazioni il PLC esegue le corrette sequenze temporali di attivazione delle pompe e delle elettrovalvole, al fine di imporre all’interno della camera il valore di pressione target richiesto. L’architettura adottata per realizzare il controllo in remoto del sistema di vuoto comprende una scheda di acquisizione che converte le misure analogiche di pressione in dati binari che passa alla slave unit 2; la stazione di supervisione (master unit 1) che fornisce al PLC la misura attuale di pressione scandendo ciclicamente la slave unit 2 (periodo di scansione = 100 ms). Essa trasforma inoltre le misure dal formato binario a quello a virgola mobile, esegue un algoritmo di filtraggio per eliminare il rumore di misura e trasmette il valore ottenuto al PLC; quando viene attivata la modalità automatica di controllo, il PLC utilizza l’informazione di pressione corrente ottenuta dalla master unit 1, assieme al valore target desiderato, per applicare il suo algoritmo di controllo sugli attuatori e regolare di conseguenza la pressione interna alla camera. Il terminale remoto presenta l’interfaccia utente per il controllo della camera a vuoto. La parte centrale del- 1 a finestra di comando è occupata dal quadro sinottico che riproduce in modo schematico l’impianto, assieme agli indicatori di funzionamento: la colorazione verde indica il funzionamento attivo del dispositivo associato (pompa accesa o elettrovalvola aperta), il rosso indica gli altri stati. Ai due sensori di pressione sono associati due indicatori la cui accensione segnala quale dei due dispositivi è stato selezionato per l’acquisizione corrente delle misure di pressione. Un altro pannello contiene due visualizzatori, il primo a scorrimento in scala semilogaritmica, che fornisce l’andamento temporale della pressione interna alla camera. Il secondo display, invece, visualizza il valore corrente di pressione in mbar. Sebbene ancora in fase sperimentale, l’applicazione ha dimostrato elevata efficienza.

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A cura di Cristian Randieri. Articolo pubblicato sulla rivista Fieldbus & Networks – Febbraio 2004.

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Interfacce relè per varie esigenze

Le schede d’interfaccia relè a 1, 8 o 16 canali di Intellisystem Technologies (www.intellisystem.it) sono state progettate e realizzate secondo rigorosi criteri di sicurezza che permettono a questi dispositivi un totale isolamento del carico dal sistema di controllo, grazie ai diversi livelli d’isolamento in essi implementati: ottico, galvanico, protezione delle uscite relè tramite varistori. Utilizzandole unitamente ai prodotti Intellisystem Technologies, si ottengono sistemi di telecontrollo basati su tecnologia Tcp/IP capaci di comandare l’azionamento di carichi e sistemi di potenza. I sistemi proposti sono stati progettati per poter essere impiegati non solo in abbinamento con i prodotti di telecontrollo e videocontrollo di Intellisystem Technologies, ma anche con qualsiasi sistema di controllo che abbia delle uscite in segnale. Grazie a pad supplementari presenti a bordo di tutte le schede è possibile differenziare il livello logico di ciascun ingresso semplicemente aggiungendo dei resistori.

A cura di Cristian Randieri. Articolo pubblicato sulla rivista Il Giornale dell’Installatore Elettrico N. 1 – 30 Gennaio 2004.

Per scaricare l’articolo pubblicato sulla rivista, seguire il link riportato di seguito http://www.intellisystem.it/portfolio/gie-30-gen-04-relay/

Embedded device for Remote Control Systems: “RECS101 un sistema embedded per il controllo remoto”

RECS 101 è un Web server embedded, prodotto da Intellisystem Technologies, nato per gestire applicazioni professionali di controllo remoto in ambiente TCP / IP in maniera veloce, facile e sicura. Una volta collegato a una rete Ethernet, RECS 101 mette a disposizione dell’utente 32 canali digitali di cui 16 di Input e 16 di Output. Supportato dai comuni browser Internet, permette di gestire totalmente da remoto qualsiasi dispositivo o apparecchiatura elettronica in pochi e semplici passaggi. La caratteristica che rende unico RECS 101 consiste nella capacità di poter eseguire del codice Java per la gestione dell’interfaccia relativa al controllo delle porte di I/O. Tale caratteristica permette di gestire l’interfaccia utente tramite un’Applet Java parametrica, sviluppando così l’applicazione di controllo in modo rapido e sicuro. RECS 101 viene utilizzato nelle applicazioni di videosorveglianza, telecontrollo remoto e domotica, rappresentando un valido strumento per integrare tutte le funzionalità di un sistema di controllo industriale nei comuni sistemi di monitoraggio video. L’offerta di Intellisystem Technologies è completata da una sistema Linux embedded con supporto hardware e software per applicazioni Web-based. Si tratta di Axis Developer Board LX, che monta a bordo le più comuni porte d’interfaccia e il potente processore Axis ETRAX 100LX, progettato per venire incontro alla domanda di sviluppare nuove applicazioni che siano low cost, facili da implementare, con caratteristiche di supporto al networking. Grazie alla nuova tecnologia MMU (Memory Manage Unit) il sistema è in grado di supportare il kernel Linux 2.4, senza far uso di patches, garantendo la massima portabilità delle più comuni librerie Linux normalmente adottate sui comuni Pc.

A cura di Cristian Randieri. Articolo pubblicato sulla rivista Elettronica Oggi Embedded N. 5 – Gennaio 2004. 

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Interfacce relè per varie esigenze

Le schede d’interfaccia relè a 1, 8 o 16 canali di Intellisystem Technologies (www.intellisystem.it) sono state progettate e realizzate secondo rigorosi criteri di sicurezza che permettono a questi dispositivi un totale isolamento del carico dal sistema di controllo, grazie ai diversi livelli d’isolamento in essi implementati: ottico, galvanico, protezione delle uscite relè tramite varistori. Utilizzandole unitamente ai prodotti Intellisystem Technologies, si ottengono sistemi di telecontrollo basati su tecnologia Tcp/IP capaci di comandare l’azionamento di carichi e sistemi di potenza. I sistemi proposti sono stati progettati per poter essere impiegati non solo in abbinamento con i prodotti di telecontrollo e videocontrollo di Intellisystem Technologies, ma anche con qualsiasi sistema di controllo che abbia delle uscite in segnale. Grazie a pad supplementari presenti a bordo di tutte le schede è possibile differenziare il livello logico di ciascun ingresso semplicemente aggiungendo dei resistori.

A cura di Cristian Randieri. Articolo  pubblicato sulla rivista Commercio Elettrico N. 1 – Gennaio 2004. 

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Profibus per la Fisica Nucleare

I fieldbus rappresentano una valida soluzione per il controllo remoto e la misura nei sistemi d’acquisizione usati nel campo della ricerca sperimentale

La continua evoluzione delle tecnologie basate su sistemi digitali ha fortemente modificato le tecniche e metodologie usate nei sistemi di controllo, specie negli esperimenti di fisica nucleare. In particolare, oggi la richiesta di processi distribuiti richiede sistemi intelligenti, dispositivi di controllo e sistemi di misura capaci di comunicare attraverso la rete. Tali sistemi vengono richiesti per ridurre le connessioni, il che si traduce in una semplificazione della gestione dei sistemi poiché diminuiscono le problematiche inerenti alla manutenzione. I sistemi fieldbus rappresentano una valida soluzione per il controllo remoto e per la misura nei sistemi d’acquisizione normalmente applicati nella ricerca sperimentale oggetto della fisica nucleare. Questo campo di ricerca richiede apparati di controllo distribuiti capaci di lavorare in condizioni particolarmente difficili (campi elettromagnetici elevati, presenza di particelle radioattive, bassa temperatura, ecc.); al tempo stesso bisogna soddisfare i fondamentali requisiti di sicurezza, portatilità e semplicità richiesti. La presenza di un gran numero di dispositivi complica ulteriormente la progettazione e realizzazione di tali sistemi di controllo. Molti dispositivi devono essere controllati localmente, ciò richiede frequenti accessi alle sale sperimentali. Sfortunatamente, l’ambiente tipico degli esperimenti nucleari non è sicuro; di conseguenza, è molto difficile e pericoloso per un operatore umano recarsi all’interno di tali sale sperimentali per modificare i parametri dei sistemi quando l’esperimento è in esecuzione.

Misurare gli ioni pesanti

Il sistema sperimentale a cui ci si riferisce viene utilizzato per studiare le reazioni e interazioni degli ioni pesanti. La struttura è alloggiata in una sala sperimentale dei Laboratori Nazionali del Sud di Catania che prende il nome di ‘Neutron Hall’. Tale esperimento è gestito dal gruppo di ricerca Chic (Collaboration for Heavy Ion Collision). La struttura sperimentale si compone di una serie di camere a vuoto, con finestre d’osservazione, nelle quali vengono effettuate gli esperimenti di interferometria nucleare. Un fascio di ioni ad energia intermedia (10-50 MeV/A) viene deflesso nel vuoto e quindi convogliato ali’ interno della camera di reazione attraverso opportuni magneti. Il fascio urta il bersaglio nucleare; durante la collisione genera delle particelle subatomiche le cui caratteristiche vengono rilevate da vari rivelatori; i dati generati vengono acquisiti e successivamente analizzati dagli operatori. Una prima applicazione del sistema Profibus si può trovare nel controllo remoto di un multidetector (costituito da un array bidimensionale di scintilla tori allo Ioduro di Cesio) usato per rilevare particelle nucleari come protoni e/o ioni leggeri. L’apparato meccanico deve poter essere movimentato lungo i tre assi x, y e z in realtime, senza che il fascio prodotto dagli acceleratori di particelle venga interrotto. Un’altra esigenza stringente è costituita dalla precisione della meccanica e quindi dell’elettronica di controllo. Tramite l’utilizzo dei sistemi Profibus è stato implementato il controllo remoto dell ‘apparato meccanico integrato con un sistema di monitoraggio online della posizione di ogni singolo rivelatore. Tale applicazione ha messo in evidenza i vantaggi derivanti dall’introduzione dei sistemi Profibus in termini di portabilità e semplicità, grazie all’uso di un sistema a singolo bus di comunicazione. Inoltre, si sono registrate buone performance in termini di velocità della rete durante la sofisticata interazione dinamica tra la console di comando e il dispositivo di controllo remoto. Una seconda applicazione presenta l’implementazione di un apparato fieldbus su un sistema di controllo del vuoto utilizzato per una camera a vuoto speciale usata per sviluppare e testare sistemi di rivelazione di particelle operanti in condizioni di vuoto spinto. Il sistema nel suo complesso include due pompe da vuoto, due sensori per il vuoto e un PLC. Le due pompe lavorano in sequenza, poiché ognuna di esse opera in un determinato range di pressione. Il PLC viene impiegato per monitorare la pressione nella camera e contiene una logica capace di far commutare il funzionamento di ogni pompa. In questo caso è stato dimostrato come sia possibile combinare le caratteristiche dell’intelligenza decentrata, in accordo con la filosofia dei sistemi fieldbus, con stazioni di supervisione, sistemi di controllo (regolatori, PLC, ecc.), attuatori e trasduttori che condividono il bus e interagiscono in modi differenti.

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A cura di Cristian Randieri. Articolo pubblicato sulla rivista Fieldbus & Networks  – Settembre 2003

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