AO_429

APRILE 2021 AUTOMAZIONE OGGI 429 86 AO TUTORIAL Ciò permette di ottenere direttamentemaggiori informazioni sulle variabili di processo, che possono essere rese accessibili più facil- mente tramite un server web, eseguito direttamente sui dispositivi a livello di campo, al fine di ottimizzare i flussi di processo e la ge- stione degli asset. Un solo cavo, velocità diverse Lo standard 10Base-T1L non è l’unico previ- sto per le applicazioni Single Pair Ethernet, sebbene sia probabilmente quello più in- teressante in ambito industriale. Dai comi- tati tecnici dell’associazione Ieee, infatti, ne sono stati già approvati altri due, 802.3bw (100Base-T1) e 802.3bp (1000Base-T1), che permettono di supportare velocità di trasmissione più elevate, ri- spettivamente 100 Mb/s e 1 Gb/s, a scapito di lunghezza massime del cavo molto più ridotte, rispettivamente 100 m e 15 m (si veda Tabella 1). Lo standard 100Base-T1 è particolarmente apprezzato dall’indu- stria automobilistica, dove le velocità in gioco sono tipicamente più elevate, mentre le lunghezze dei cablaggi sono ben inferiori a quelle tipiche del settore industriale. Particolarmente interessante per tutti i nuovi standard Single Pair Ethernet è la possibilità di ridefinire i connettori di interfaccia che, dovendo ospitare una sola coppia di cavi, possono essere molto più robusti e compatti dei classici connettori RJ45 utilizzati nelle reti Ethernet tradizionali. Sebbene gli standard non siano ancora stati tutti pubblicati nella loro versione definitiva, l’orientamento del mercato è sull’adozione di connettori conformi alle specifiche IEC63171-1 e IEC63171-6, che possono essere realizzati con diverse tipologie di protezione e sono adatti a terminare cavi di tipo schermato e non schermato. Le minori dimensioni fisiche dei connettori permetteranno inoltre di realizzare switch e hub Ethernet per la concentrazione dei col- legamenti provenienti dai sensori dalle dimensioni decisamente più compatte rispetto a quelli oggi utilizzati per la realizzazione di reti Ethernet industriali. Per favorire l’opera di standardizzazione e garantire l’interoperabilità dei componenti destinati al mercato industriale è stata fondata l’associazione SPE System Alliance, della quale fanno parte numerose importanti aziende impegnate nell’ambito della connettività industriale. Standard Ieee 802.3cg 10Base-T1L Ieee 802.3bw 100Base-T1 Ieee 802.3bp 1000Base-T1 Velocità 10 Mbps 100 Mbps 1 Gbps Lunghezza max cavo 1.000 m (2,4 V pp) 200 m (1 V pp) 50 m 15 m Tabella 1 - Le diverse tipologie di standard Single Pair Ethernet Fonte: SPE System Alliance Le ridotte dimensioni di cavi e connettori per reti Single Pair Ethernet rispetto alle classiche prese RJ45 permetterà di realizzare switch e concentratori molto più compatti Ricetrasmettitore Ethernet per sistemi a sicurezza intrinseca La moderna microelettronica consente di realizzare un ricetrasmettitore completo 10Base-T1L in un solo chip. Un esempio è il circuito integrato DP83TD510E di Texas Instruments, un componente progettato per es- sere utilizzato anche nei sistemi Ethernet APL (Advanced Physical Layer) funzionanti negli ambienti a sicurezza intrinseca. Ethernet-APL è una specifica Ethernet basata sullo standard Ieee 802.3.cg (10Base-T1L) ed è stata sviluppata per semplificare l’imple- mentazione della rete Ethernet nei sistemi di automazione di processo con requisiti di sicurezza intrinseca. Un aspetto chiave nella progettazione dei sistemi Ethernet-APL a sicurezza intrinseca, in particolare quelli progettati per l’utilizzo in ambienti pericolosi potenzialmente esplosivi, è la capacità di ridurre i livelli di potenza e la temperatura dei circuiti fisici della rete Ethernet durante le condizioni di guasto del sistema. Attraverso il supporto di resistenze di terminazione esterne, il chip DP83TD510E è in grado di ridurre la corrente di inserzione e mantenere temperature di esercizio più basse se utilizzato in applicazioni di automazione di pro- cesso a lunga distanza, come i trasmettitori di campo. Oltre ad aiutare i progettisti a soddisfare più facilmente i requisiti di sicurezza intrinseca, il consumo energetico estremamente basso del circuito integrato DP83TD510E, inferiore a 45 mW con segnali trasmessi con livello di 1 V picco-picco, garantisce dell’ulteriore margine di potenza che può essere riallocato su altri circuiti fondamentali per aumentare le prestazioni del sistema. La microelettronica consente oggi di realizzare un ricetrasmettitore completo 10Base-T1L sotto forma di singolo chip, come il circuito integrato DP83TD510E di Texas Instruments Fonte: Texas-Instruments