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SETTEMBRE 2020 AUTOMAZIONE OGGI 424 104 AO TIME SENSITIVE NETWORKING Zeljko Loncaric ebbene i bus di campo continueranno nei prossimi anni a rivestire un ruolo significativo nella veste di sistemi di comunicazione in ambito industriale, per le applicazioni IoT e Industry 4.0 la loro importanza è destinata a decli- nare. Ciò è imputabile al fatto che le tecnologie di con- trollo di processo e di automazione nell’ambito delle applicazioni IoT e Industry 4.0 hanno elevati requisiti in termini di prestazioni e ampiezza di banda, richiedono la connettività per i livelli cloud e fog (in pratica il livello centrale) alla periferia della rete (edge) e si basano su scambi di dati verticali ai livelli più alti della piramide dell’automazione: si tratta di richieste difficili da soddisfare con le classiche installazioni di bus di campo. Le maggiori esigenze e la graduale introduzione dei PC industriali sono stati i fattori alla base della sostituzione dei consolidati bus di campo, un tempo i più importanti sistemi di comunicazione in campo industriale, con Industrial Ethernet, che può essere considerata come la seconda generazione di bus di campo. In base a una ricerca di mercato condotta lo scorso anno da HMS, circa il 59% dei nodi per l’auto- mazione della fabbrica di recente installazione supporta Industrial Ethernet, mentre solo il 35% circa dei nuovi nodi sono collegati con il classico sistema basato sui bus di campo. Nelle applicazioni Industrial Ethernet i dati, sia aziendali e gestionali (IT) sia realtime, condividono, almeno dal punto di vista teorico, un mezzo di tra- smissione comune. A differenza di quel che accade nella maggior parte delle applicazioni che utilizzano bus di campo non esistono praticamente limiti al numero di dispositivi che è possibile colle- gare o alle dimensioni della rete. Nel contempo, una connettività in rete unificata e senza interruzioni assicura la continuità dei dati per l’intera area di produzione, che può essere protetta e attenta- mente controllata attraverso i protocolli di sicurezza e le procedure di gestione della sicurezza adottate dall’IT aziendale. Utilizzando gateway appropriati, i bus di campo classici possono essere impie- gati alla stregua di sistema di reti secondari sul campo. S Con l’avvento della tecnologia 5G e l’implementazione di reti GbE in grado di operare a velocità superiori a 10 Gbps nelle fabbriche, l’elaborazione dei dati in realtime per OPC UA (il protocollo di comunicazione liberamente disponibile concepito espressamente per l’automazione industriale) e altre applicazioni di Internet tattile sta assumendo un’importanza sempre più rilevante. La tecnologia TSN (Time Sensitive Networking) si sta proponendo come la base per queste applicazioni connesse in realtime e avrà sicuramente un impatto sulle consolidate installazioni Industrial Ethernet di tipo proprietario Ethernet con funzionalità realtime è ora una realtà Internet tattile richiede una sincronizzazione temporale precisa. Le piattaforme di elaborazione industriali che supportano TSN (Time-Sensitive Networking), come ad esempio la scheda in formato Pico-ITX di congatec, possono assicurare una sincronizzazione di questo tipo. Il protocollo PTP (Precision Time Protocol) è responsabile della sincronizzazione temporale tra i nodi, mentre un master imposta i tempi. I singoli dispositivi slave sincronizzano i loro clock con un livello di accuratezza dell’ordine del ns (a due cifre)