Bridge e gateway

Pubblicato il 29 agosto 2001

adeguandone il funzionamento alle esigenze di produzione, prevedendo eventuali errori e fermi-macchina, intervenendo tempestivamente in caso d’interruzione del ciclo.

I bus di campo possono snellire i processi consentendo una comunicazione rapida fra i diversi sistemi a livello di fabbrica.

Tuttavia in passato si sono sviluppati protocolli bus differenti in grado di assicurare funzionalità specifiche in rapporto ai diversi settori industriali.

Dispositivi quali bridge e gateway permettono la comunicazione fra bus diversi e consentono l’ampliamento e l’estensione delle reti esistenti.

Anche Hart va in rete
L’impiego di unità di I/O remoto per l’acquisizione distribuita dei segnali si è progressivamente imposto nel campo del controllo di processo.

Con i nuovi componenti S900 ABB Energy Automation offre un’efficiente linea di I/O remoto con capacità di connessione ridondante per l’impiego con i nuovi sistemi di controllo ABB Industrial IT o con quelli tradizionali, anche di altri costruttori.

I componenti S900 possono essere installati in prossimità di sensori e attuatori riducendo i costi di connessione e cablaggio e sono in grado di comunicare con il sistema di controllo via Profibus-DP V1.

I moduli sono disposti in un rack passivo predisposto per il montaggio su barra DIN o dentro una junction box.

Il rack contiene il bus di comunicazione interno e tutte le connessioni per la comunicazione, nonché l’alimentazione primaria; i moduli funzionali di I/O vengono inseriti negli appositi slot previsti nel rack.

La linea S900 è in grado di agire come gateway tra strumentazione Hart e Profibus-DP V1 consentendo l’accesso diretto dalla rete fieldbus ai dati di stato e diagnostica della strumentazione Hart collegata ai moduli funzionali.

E’ così possibile integrare la strumentazione Hart in un ambiente di rete Profibus anche in aree pericolose Zona 1 o 2; inoltre, sono disponibili tutti i moduli di input e output per il collegamento a sicurezza intrinseca dei segnali da campo.

Questi ultimi sono amplificati, isolati elettricamente e instradati attraverso il bus seriale interno al rack. Un’interfaccia di comunicazione converte i segnali digitalizzati per la trasmissione via Profibus-DP V1.

Connettori con… cervello
Il sistema di connessione VCS (Valve Connection System) realizzato da Asco Joucomatic è adatto a distributori ed elettrovalvole.

Si compone di un connettore per ogni distributore o elettrovalvola, di un cavo piatto profilato a 2 fili (linea VCS) e di un’interfaccia ed è in grado di collegare i connettori VCS per distributori, ognuno dei quali può gestire una doppia bobina – versione bistabile e 2 ingressi.

Per la connessione viene impiegato un solo cavo fino a una distanza di 2,5 km e un ciclo di trasmissione completo con un massimo di 127 connettori viene effettuato in 3 ms.

La struttura ad anello consente al sistema di trasmettere ai distributori i dati del bus di campo mediante l’interfaccia VCS.

Le informazioni provenienti dagli ingressi vengono ritrasmesse verso l’interfaccia mediante un cavo VCS fino al bus.

I distributori o attuatori e i connettori VCS, chiamati ‘partecipanti’, sono collegati tra loro e all’interfaccia mediante il cavo VCS che fornisce loro l’alimentazione elettrica e consente la trasmissione dei dati.

Il cavo è inserito in ciascun connettore dell’anello: quando il coperchio del connettore viene chiuso un’apposita presa a vampiro genera il contatto immediato dei fili collegando il partecipante senza bisogno di alcun attrezzo per fissare il coperchio o di spelatura dei fili.

Ogni connettore VCS è provvisto di un amplificatore che consente d’installare due distributori a 20 metri di distanza l’uno dall’altro.

Inoltre, l’elettronica integrata rende il
connettore intelligente e gli permette di estrarre e trasmettere i dati forniti da distributori e sensori.

Il cervello di questa elettronica è costituita dall’Asic, un componente compatto di recente sviluppo.

Nella versione standard l’interfaccia VCS
comprende un solo modulo d’alimentazione, ma a seconda del numero dei partecipanti nell’anello e della taglia è possibile collegare al cavo dei moduli d’alimentazione supplementari.

La funzione d’indirizzamento automatico ad ogni distributore riconosciuto dalla posizione nell’anello permette di evitare perdite di tempo legate all’indirizzamento manuale, facilmente soggetto ad errori.

Ogni connettore è inoltre provvisto della funzione autodiagnostica per rilevare cadute di tensione, surriscaldamenti o cortocircuiti.

L’interfaccia, cuore del sistema VCS, controlla la trasmissione dei dati verso la linea a partire dal bus di campo ed è dotata di un modulo bus per protocolli Profibus-DP, Interbus-S, DeviceNet e altri.

E’ provvista di un’ulteriore interfaccia RS-232 collegabile a un PC, tramite il quale vengono attivate le funzioni di regolazione delle uscite dei distributori, lettura dei dati trasmessi dai sensori e dei risultati dell’analisi, nonché di verifica della configurazione.

Il sistema permette di collegare tutti i tipi di distributori (pneumatici o idraulici) e di valvole (per acqua, gas, olio).

Inoltre, le elettrovalvole pilota possono essere montate sia singolarmente che assemblate.

Da CAN a Profibus e Interbus
I dispositivi lanciati da Bihl&Wiedemann permettono di connettere le reti CAN a sistemi Profibus o Interbus.

Il gateway Profibus/CAN presenta interfaccia CAN a n byte (8, 16 o 24 byte) in entrata e altrettanti in uscita.

L’interfaccia slave Profibus è caratterizzata da n byte d’entrata e 8 d’uscita.

Gli output del primo slave sono connessi ai rispettivi input dello slave corrispondente e viceversa (1 byte output dello slave CAN con 1 byte input dello slave Profibus e viceversa e così via).

Entrambe le reti sono isolate galvanicamente.

Viene usato un display a 7 cifre per la messa in servizio e la diagnostica e non appena uno degli slave non scambia dati, l’altra unità legge su ciascun input uno ‘0’ che indica errore.

L’interfaccia CAN del gateway Interbus offre 20 byte in ingresso e altrettanti in uscita come una qualsiasi interfaccia Interbus. Gli output di uno slave sono connessi ai rispettivi input di un altro slave e viceversa.

Le interfacce bus sono isolate galvanicamente; infine, l’apparecchio presenta 6 LED per la messa in esercizio e la diagnostica.