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NOVEMBRE-DICEMBRE 2016 AUTOMAZIONE OGGI 394 40
AO ATTUALITÀ
emergenza, evitando di forzare uno stop
produttivo, riducendo così i tempi di
fermo macchina.
Alessandro Figini, esponente di ETG -
Ethercat Technology Group, ha parlato
invece di FSoE - Safety over Ethercat. Il
protocollo Ethercat si è già affermato da
tempo come successore delle tecnolo-
gie bus di campo classiche in una vasta
gamma di applicazioni per macchine o
impianti industriali. Safety over Ethercat è
un protocollo indipendente e aperto che
definisce un livello di comunicazione di
sicurezza fino a SIL3 basato su Ethercat.
L’approccio black channel adottato da
Safety over Ethercat svincola il bus sotto-
stante da qualunque requisito di sicurezza,
consentendo un utilizzo estremamente
flessibile all’interno di singole reti Ether-
cat, ma inmodo particolare in applicazioni
complesse costituite da diversi controllori
interconnessi tra loro, in cui le informazioni
di sicurezza devono essere scambiate cicli-
camente da ciascuna stazione in modo da
informare il modulo precedente e succes-
sivo in merito a una condizione di errore o
da attivare una funzione di sicurezza anche
all’esterno della singola rete.
Luciano Rosa Marin, di Molex ed espo-
nente di Clpa - CC-Link Partner Associa-
tion, ha invece spiegato il funzionamento
e i benefici di CC-Link IE Field Safety.
CC-Link è un bus particolarmente diffuso
in Asia. L’organizzazione che ne supporta
l’adozione, Clpa, offre ai costruttori euro-
pei il know-how che gli consenta di inte-
grarlo nelle proprie macchine destinate
a quei mercati. Come le soluzioni prece-
denti, anche CC-Link IE Field Safety con-
sente di raggiungere un livello SIL 3. La
sua peculiarità è che i device possono es-
sere master e slave nello stesso momento.
Richiede un’architettura di controllo con
doppio processore e consente di colle-
gare fino a 128 stazioni, con 2 canali per
stazione, ciascuno dei quali a 128 bit.
Qualche caso in ambito
sicurezza
Pilz è nota per aver fatto della sicurezza
la vera e propria mission aziendale. Nel
suo intervento Alberto Confalonieri ha il-
lustrato i dettagli di Safetynet p (livelli di
sicurezza raggiungibili sono PL e e SIL 3)
che, a differenza della maggior parte delle
soluzioni precedenti, interviene in maniera
maggiore sul bus Ethernet, andando a mo-
dificarne anche i layer inferiori.
Di Ethernet standard restano i primi
due layer e la possibilità di permettere
l’accesso ai dati di fabbrica per la pia-
nificazione automatica, il controllo e la
diagnostica. Safetynet p è disponibile in
due configurazioni, Rtfn e Rtfl. La prima,
ovvero Real Time Frame Network, con-
sente di ottenere tempi di scansione fino
a 1ms, supporta componenti di rete stan-
dard Ethernet, implementazione di topo-
logie di rete ad albero e indirizzamento
IP o MAC. La seconda, ovvero Real Time
Frame Line, è invece più ‘invasiva’ sul pro-
tocollo, ma permette performance hard
realtime: tempi di scansione fino a 62,5 μs,
Jitter inferiore a 1 μs. Richiede però la to-
pologia di rete lineare. Nel suo intervento
Massimiliano Veronesi, di Yokogawa, ha
invece fatto un excursus nel mondo del
controllo di processo, dove pure la te-
matica è molto sentita. Reti di comunica-
zione Ethernet-based consentono infatti
di abbandonare il tradizionale approccio
del sistema di sicurezza completamente
separato e avere una progressiva integra-
zione tra DCS e sistema ESD (Emergency
Shut Down), senza naturalmente rinun-
ciare alla necessaria segregazione della
componente safety. “L’impiego di bus di
tipo Ethernet come layer fisico con proto-
collo safety certified consente di ottenere
sia un’elevata integrazione tra i sistemi,
sia una comunicazione affidabile e ra-
gionevolmente sicura, ove la probabilità
di scambio scorretto di dati è sufficiente-
mente bassa da poter essere utilizzato in
applicazioni classificate fino a SIL 3”. Esi-
stono diversi modi di integrare il sistema
ESD nella rete, ha spiegato Veronesi. L’in-
tegrazione massima offre maggiori be-
nefici perché richiede meno ingegneria,
un unico HMI, allarmi comuni, comunica-
zione ad alta velocità. La soluzione propo-
sta da Yokogawa è Vnet IP, un protocollo
proprietario sviluppato secondo il princi-
pio del black channel. Alessandro Sardella
di Siemens ha illustrato le caratteristiche
di Profisafe, supportato dal Consorzio
Profibus & Profinet Italia, che consente
di passare dalla completa separazione
tra il mondo dell’automazione e della
sicurezza a realtà sempre più integrate:
condividendo solo il bus, condividendo
bus e controllore, condividendo bus, con-
trollore e periferia con I/O misti. Grazie
alle caratteristiche di Profinet e Profisafe
è possibile sviluppare architetture ad
anello senza utilizzare switch. Sardella
ha poi illustrato un esempio applicativo
concreto di una linea di produzione di
pannolini particolarmente veloce (300
m/s) che richiede soluzioni performanti
e modulari. Grazie a Profisafe è stato pos-
sibile implementare una soluzione con
architettura decentralizzata a elevate
prestazioni. “Grazie al protocollo di co-
municazione Profisafe è stato possibile
connettere tutti i componenti della linea
di produzione trasmettendo comandi e
stati fail-safe fino a SIL 3 o a PL e” ha spie-
gato Sardella. La sicurezza integrata con-
sente di impiegaremeno hardware, meno
cablaggi, avere quadri più piccoli, un’in-
stallazione più veloce grazie a funzioni
già certificate, maggiore flessibilità (faci-
lità di espansione o cambiamenti futuri).
A chiudere la giornata Roberto Motta di
Rockwell Automation che ha illustrato le
caratteristiche del protocollo CIP Safety
(l’estensione del CIP per una comunica-
zione esente da errori) su rete Ethernet/IP
attraverso il caso applicativo di un im-
pianto caseario del gruppo BEL negli Stati
Uniti. Qui è stata portata a termine l’inte-
grazione completa e trasparente su un
unico network delle funzioni di sicurezza,
di automazione e di gestione delle infor-
mazioni. L’applicazione conta 40 control-
lori PAC, di cui 10 di sicurezza livello PLe,
80 servoazionamenti, 170 azionamenti in
CA, 40 pannelli operatore, sistemi di moni-
toraggio e gestione dei consumi elettrici,
Scada e sistema Historian. Il tutto colle-
gato su un’unica rete per tutte le funzioni
relative a safety, automazione, motion,
information e security. Ogni fase della
produzione prevede l’utilizzo di un con-
trollore GuardLogix SIL 3 per gestire sia il
programma standard sia la parte relativa
alla sicurezza di macchina. Tutte le infor-
mazioni di sicurezza vengono trasferite
tramite il protocollo CIP Safety sulla rete
Ethernet/IP. “Con la soluzione Ethernet/IP,
Ethernet resta identica alla rete da ufficio”
spiega Motta. •
*nota:
Franco Canna, organizzatore della gior-
nata di studio Anipla ‘Soluzioni Ethernet-
based per la sicurezza di macchine e
impianti’, CD di Anipla sez. di Milano
Sul sito di automazione-plus sono
disponibili le video-interviste rea-
lizzate dalla Redazione durante la giornata.
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