AO
Ethernet industriale
MAGGIO 2014
AUTOMAZIONE OGGI 372
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stema di comunicazione di rete aperto globale e standardizzato
e Modbus, un popolare protocollo di comunicazione a livello in-
dustriale, richiedono cavi, connettori e prese in grado di garantire
versatilità, affidabilità e integrità dei segnali in ambienti gravosi.
I vantaggi dellamigrazione a Ethernet
Concepita in origine per l’ambiente di ufficio, Ethernet ha recen-
temente ricevutounnotevole impulsoa livellodi stabilimentodal
momento che le aziende cercano di acquisire e trasmettere dati
in tempo reale. Questo è particolarmente critico nel settore delle
bevande e dei prodotti alimentari in cui il processo di produzione
richiede spesso un monitoraggio continuo per massimizzare
l’operatività e soddisfare i requisiti normativi. Alle aziende che
cercano di acquisire un vantaggio in
termini di concorrenza collegando le
attrezzature di stabilimento alla rete
aziendale, Ethernet industriale può
offrire tutta una serie di vantaggi:
maggiori informazioni commerciali
grazie alla maggiore possibilità di
accesso alle informazioni da parte
dell’azienda; flusso di informazioni
più rapido grazie alla maggiore velo-
cità di trasmissione dei dati; riduzione
dei costi grazie alla migliore efficienza
energetica e gestione delle risorse;
riduzione dei tempi di fuori servizio
degli impianti grazie alle migliori pre-
stazioni delle attrezzature; prestazioni
ottimizzate delle attrezzature grazie
al coordinamento del monitoraggio
e del controllo. Le soluzioni guida di Ethernet industriale sono
Ethernet/IP, standardutilizzatonell’automazionedi fabbrica, nelle
applicazioni di controllo di processo e nella robotica, gestito dalla
Odva (Open Device Vendor Association); Profinet, un protocollo
Ethernet industriale aperto per la fabbricazione e l’automazione
avanzate e Modbus TCP/IP, un ampliamento del popolare proto-
colloModbus ampiamenteutilizzatonell’ambientedi produzione
industriale. In tutti i casi, l’infrastruttura alla base, comprendente
cavi, collegamenti, commutatori, stack protocollari, schede di in-
terfaccia e moduli I/O, deve essere estremamente affidabile per
consentire la realizzazione di una rete Ethernet industriale di suc-
cesso. Tirandoli fuori dall’armadio e collocandoli sul pavimento
dello stabilimento, i produttori espongono questi componenti
critici ad ambienti estremamente gravosi. I prodotti disponibili in
commercio utilizzati nei cablaggi per ufficio non sono assoluta-
mente adeguati per queste condizioni. L’importanza della scelta
di cavi e connettori idonei e affidabili rappresenta un fattore cri-
tico per l’operatività della produzione.
Materiali giusti per ambienti gravosi
Le condizioni estreme in cui opera il settore delle bevande e
dei prodotti alimentari ha contribuito molto al ritardo nella pro-
pagazione di Ethernet dall’ambiente d’ufficio a quello dello
stabilimento di produzione. Uno degli ostacoli principali è rap-
presentato dalla procedura di lavaggio, critica per evitare la
contaminazione dei prodotti con conseguente peggioramento
della relativa qualità, ma le cui temperature elevate e l’uso di di-
sinfettanti e detergenti caustici può facilmente danneggiare le
sensibili apparecchiature elettroniche. Un’altra preoccupazione
è costituita dal rischio di formazione di ruggine e corrosione che
potrebbe potenzialmente causare l’interruzione del processo
di fabbricazione o contaminare il prodotto. Infine, temperature
estreme, umidità e vibrazioni possono insieme compromettere
le prestazioni e l’affidabilità delle infrastrutture di comunicazione.
Scegliendo i prodotti giusti, i produttori di bevande e prodotti ali-
mentari possono effettuare inmodo sicuro la transizione a Ether-
net industriale. Di seguito i fattori da considerarenella valutazione
dei vari dispositivi, componenti e opzioni di collegamento.
Classificazione Ingress Protection (IP): la classificazione IP è una
scala internazionale in cui il primo
numero si riferisce al livello di pro-
tezione contro i solidi (come le par-
ticelle di polvere), mentre il secondo
numero indica il livello di protezione
contro i liquidi. In molti punti di uno
stabilimento di produzione di be-
vande e prodotti alimentari la cate-
goria IP67, indicante che il prodottoè
a tenuta di polvere e protetto contro
gli effetti di un’immersione di breve
durata, è considerata accettabile.
Tuttavia la categoria IP69K, indicante
la protezione contro la penetrazione
di polvere, alte temperature e acqua
ad alta pressione, rappresenta la so-
luzione ideale in ambienti in cui le
apparecchiaturedebbanoessere ste-
rilizzate con cura. Costruzione in acciaio inox: un sistema di colle-
gamento inacciaio inox tipo316, liscio, aiutaaprevenire la crescita
di colonie di batteri limitando l’area in cui questi possono racco-
gliersi edè ingradodi resistere a sostanze chimiche aggressive e a
temperature dell’acqua elevate senza arrugginire. Inoltre, guaine
per cavi e co-stampaggi robusti e resistenti alle alte temperature
garantiscono un’ulteriore protezione. Tecnologia ‘push-to-lock’: i
connettori che prevedono un sistema di bloccaggio meccanico
garantiscono un collegamento sicuro non possibile con le con-
nessioni ad avvitamento di tipo tradizionale. Questa affidabilità
intrinseca riduce i segnali intermittenti dovuti al connettore negli
ambienti più gravosi. Meno segnali intermittenti significa minori
tempi di fuori servizio emigliore produttività.
Montaggio su guida DIN/macchina: spostando i commutatori
Ethernet sulle apparecchiature di stabilimento, i produttori pos-
sono risparmiare spazio negli armadi, ridurre i costi dei cavi e
semplificare le installazioni. Alloggiamenti per impieghi gravosi
garantiscono protezione contro la penetrazione di acqua e va-
riazioni di temperatura, facendone la soluzione ideale per le ap-
plicazioni industriali di questo tipo. Una migrazione a Ethernet
industriale ben congegnata consentirà alle aziende produttrici di
bevande e prodotti alimentari sia di mantenere i propri impianti
tradizionali ancora utilizzabili sia di passare ad applicazioni inno-
vative in grado di supportare il futuro sviluppo aziendale.
Molex -
L’evoluzione della
connettività
secondo Molex
