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APRILE 2019 AUTOMAZIONE OGGI 413 41 velli compresi tra 1 e 4 del modello ISO/ OSI. In questo caso le modifiche non interessano i primi 2 livelli definiti dalla normativa Ieee 802.3 che determinano l’hardware su cui circolano i dati e come avviene l’accesso alla rete, ma si con- centrano sui livelli 3 e 4, lo stack TCP/IP e UDP/IP cioè sul modo in cui i dispositivi scambiano i dati. Questi rappresentano i protocolli maggiormente utilizzati in una rete realtime Ethernet. Il TCP (Trasmission Control Protocol) è un protocollo orientato alla connes- sione, utilizza dei pacchetti di servizio per stabilire, mantenere e chiudere la connessione tra mittente e destinatario; in questo modo garantisce l’arrivo a des- tinazione dei pacchetti, nell’ordine in cui sono stati spediti. Nella trasmissione viene richiesta una conferma da parte del ricevitore e in caso di errori sulla rete il pacchetto viene ritrasmesso. A causa di questa struttura, il protocollo TCP non garantisce il deter- minismo nella comunicazione e quindi non viene utilizzato per comunicazione realtime ma solo per dati di parametriz- zazione e diagnostica. L’UDP (User Datagram Protocol) è un protocollo non connesso, i messaggi vengono spediti in rete senza garantire la consegna del pacchetto e l’ordine di arrivo, ma eliminando i messaggi di ser- vizio si viene a creare una comunicazione più leggera e veloce rispetto a TCP. Per questo motivo viene preferito nelle comunicazioni realtime, dove la ritrasmissione di un pacchetto perso non farebbe altro che peggiorare la performance della rete. In particolare possiamo definire 3 approcci per imple- mentare una rete Ethernet industriale: Basato su TCP/UDP/IP: i protocolli si basano sui livelli del protocollo stan- dard TCP/UDP/IP con meccanismi in tempo reale integrati nel layer superiore del protocollo TCP/IP (prestazioni solita- mente non ad alta velocità). Standard Ethernet: i protocolli ven- gono usati ai livelli alti del protocollo Ethernet. Queste soluzioni sfruttano l’evoluzione di Ethernet standard senza ulteriori investimenti. Standard Ethernet modificato: i livelli del protocollo Ethernet standard ven- gono personalizzati e modificati, così come i meccanismi e le infrastrutture (queste soluzioni mettono al primo posto la velocità di comunicazione). Uno dei maggiori pregi delle reti Indu- strial Ethernet non modificate è la loro capacità di fondersi senza l’aggiunta di hardware specifico con le altre reti Ethernet già presenti, come la gestione magazzino, risorse umane, acquisti-ven- dite (ecc..), permettendo così il passag- gio diretto di informazioni tra la rete di processo industriale e l’infrastruttura di ufficio, sfruttando pienamente la sempli- cità di diagnostica e l’accesso rapido alle informazioni offerto dalla rete. In que- sto modo l’azienda riesce a migliorare i propri processi produttivi e risparmiare sull’infrastruttura di comunicazione. In conclusione esempi classici relativi al primo approccio possono essere: Ether- net/IP, Modbus-IDA, Profinet IO e CBA, ecc…Mentre esempi relativi al secondo approccio sono rappresentati da pro- tocolli del tipo: Powerlink, Profinet RT, ecc… Infine i protocolli implementati se- condo il terzo approccio indicato, sono certamente: Sercos III, Ethercat, CC-Link IE, Profinet IRT, ecc… Un ultimo aspetto riguardate la con- nettività aumentata delle reti Industrial Ethernet è la gestione della sicurezza in- formatica, intesa come protezione dalle intrusioni non autorizzate sulla rete. Uno dei principali rischi di connettere la rete industriale alla rete di ufficio è infatti l’ingresso di persone estranee alla rete le quali, una volta ottenuto l’accesso, possono danneggiare l’impianto oppure copiare in modo doloso informazioni riservate. Diventa quindi importante predisporre strutture particolari come router e firewall per proteggere la pro- pria infrastruttura. • Fig.3 - Esempio di struttura standard Ethernet e non standard Ethernet