PcVue porta il suo modesto contributo al progresso della scienza
Il CERN
CERN, Organizzazione Europea per le Ricerche Nucleari, è uno dei più grandi centri mondiali per le ricerche scientifiche. La sua attività si concentra nella fisica fondamentale, cercando di cosa è fatto l’universo e come esso funziona. Al CERN, lo strumento più grande e complesso del mondo è utilizzato per studiare i costituenti fondamentali della materia – le particelle fondamentali. Studiando cosa accade quando queste particelle fondamentali collidono, i fisici conoscono via via le leggi della Natura. Gli strumenti utilizzati al CERN sono acceleratori e rivelatori di particelle. Gli acceleratori cedono alle particelle una grande quantità di energia prima di farli collidere verso altre particelle o altri bersagli fissi. I rivelatori osservano e registrano i risultati di queste collisioni. Fondati nel 1954, i laboratori del CERN sono situati nel confine fra Francia e Svizzera, vicino Ginevra. Rappresentano un esempio delle prime joint-venture europee nel campo della ricerca, con attualmente 20 stati consociati.
Il progetto
Nel 1994 il CERN approva uno dei più ambiziosi progetti scientifici dell’era moderna: la creazione del più grande e complesso acceleratore di particelle del mondo: il Large Hidron Collider (LHC), con una spesa di quasi 7 miliardi di Euro.
Con questo strumento i ricercatori intendono studiare le particelle elementari che hanno dato vita alla materia, ma anche l’antimateria: ricercando le condizioni del Big Bang con l’obiettivo di chiarire il mistero della nascita dell’Universo.
L’acceleratore consiste in un anello di 27 Km di circonferenza situato ad una profondità di 100 metri sotto il confine Franco-Svizzero. Nel 2000 il CERN lanciò una gara per un contratto riguardo la fornitura di un sistema di sicurezza per l’acceleratore. Alla fine la SPIE, società leader europeo nel settore elettrico/telecomunicazioni, meccanico e HVAC, scelse un software scada per completare la sua soluzione di sicurezza. Questo SCADA si chiamava PcVue, era edito da ARC Informatique e riusciva a soddisfare le richieste specifiche del capitolato prodotto dal CERN.
La supervisione dinamica
L’implementazione di un sistema di supervisione intorno ad un sito così vasto e in continuo aggiornamento è tutt’altro che semplice: il grado di difficoltà è notevolmente aumentato dal dover allineare costantemente l’applicazione di supervisione all’avanzamento del progetto. Per soddisfare questo requisito, PcVue attinge le informazioni necessarie al suo funzionamento da un estesissimo database Oracle e, grazie alla collaborazione fra ARC Informatique e SPIE, è stata sviluppata una soluzione innovativa che prevede la generazione dinamica di tutti gli oggetti necessari alla supervisione – grafica inclusa – partendo dalle informazioni presenti sul database Oracle in modo dinamico. Attualmente l’applicazione CERN ha superato le 300.000 variabili.
Un altro aspetto che illustra la natura dinamica del sistema di supervisione è il forte orientamento alla gestione multi-lingua, a causa del vasto numero di scienziati – provenienti da ogni parte del Globo – che si trovano ad operare presso il CERN.
Sviluppi futuri dell’applicazione riguarderanno l’implementazione su PcVue delle specifiche necessarie a raggiungere il Safety Integrity Level 2 (SIL2), uno standard previsto dalla normativa IEC-61508 per i sistemi a sicurezza intrinseca.
La gestione degli allarmi
Il progetto LHC richiedeva una centrale di controllo per centralizzare tutti i terminali della supervisione provenienti dai 3 acceleratori, per essere in grado di visionare in modo centralizzato tutti gli allarmi relativi alla sicurezza. Gli allarmi, maneggiati da due server dedicati, sono organizzati su 4 livelli di priorità. In totale ci sono circa 21.000 allarmi che possono essere visualizzati dalla Control Room. La gestione degli allarmi è di particolare importanza a causa del layout e delle dimensioni di tutta l’installazione: la presa in carico e la pronta risoluzione delle situazioni critiche è fondamentale: per questo è stato implementato un sistema di supervisione il più efficiente possibile.
La parte più difficile nell’implementazione del sistema è stata la creazione di una rete LAN ridondata da utilizzare per la comunicazione. Questa rete TCP/IP ridondata connette i vari LSAC (Local Safety Alarm Controller) per visualizzare automaticamente gli allarmi nelle 33 diverse zone di sicurezza e usa il SAMC (Safety Alarm Monitoring Centre) come sistema di acquisizione dati.
Ciascuna di queste 33 zone è controllata da un PLC ridondato per l’acquisizione degli allarmi. Tali PLC sono stati affiancati ad un pannello video touch-screen che remotizza un client PcVue con le stesse identiche funzionalità presenti nella stazione centrale. Il sistema di gestione allarmi era già operativo prima che le attività del LHC prendessero il via. Tutto è misurato, visualizzato e archiviato: dalle curve della rilevazione gas negli edifici alla latenza di comunicazione con i dispositivi. Il sistema è così critico che non può ammettere più di 100 minuti di “downtime” per anno. Data l’imponenza dell’applicazione, tutto deve essere sotto controllo.
