AO_438

Panorama AUTOMAZIONE OGGI 34 | MAGGIO 2022 AUTOMAZIONE OGGI 438 per cui i fieldbus seriali sono ancora in auge sono proprio le ‘basse’ richieste di prestazioni e quindi la relativa ottimizzazione economica o, altro fattore determinante, le fondamentali e costose certificazioni che governano l’uti- lizzo di tecnologie consolidate e stabili. Tutta- via, nuovi profili e standard come Profinet-PA e SPE (Single Pair Ethernet) potrebbero dare uno scossone interessante alla situazione at- tuale. Le applicazioni e le esigenze crescono e le nuove possibilità tecnologiche potrebbero fornire a breve gli strumenti per concludere la migrazione iniziata anni fa”. Bagarelli : “Rispetto ai fieldbus tradizio- nali, la banda e la flessibilità caratteristiche dell’Ethernet industriale aprono la strada ad architetture di rete complesse, che rendono possibili processi di analisi dati e automazione più avanzati. La grande sfida del processo di integrazione è ovviamente quella di garan- tire l’interoperabilità delle nuove tecnologie con gli ambienti multiprotocollo esistenti, senza sacrificare le prestazioni deterministi- che offerte dai sistemi realtime e cercando di spostare il baricentro della customizzazione dall’hardware al software”. L’Ethernet industriale parlamolti linguaggi, Ether- net/IP, Profinet, Ethercat, Powerlink, Modbus TCP ecc. I linguaggi di comunicazione sono spesso le- gati ai fornitori e questo crea agli utenti spiacevoli problemi di interoperabilità. Non sarebbe il caso di lavorare a un unico standard di comunicazione come era stato ipotizzato agli inizi degli anni ‘90? Bagarelli : “La soluzione a questo problema esi- ste ed è il TSN (Time Sensitive Networking), uno standard universale sviluppato a livello indu- striale appositamente per eliminare i problemi di interoperabilità, in quanto unifica gli attuali protocolli in favore di affidabilità e scalabilità della comunicazione deterministica realtime per diverse applicazioni e richieste di banda”. Fumagalli : “Lavoro in Hilscher da quasi 15 anni e mi sono imbattuto ormai diverse volte in questo quesito. A oggi la risposta credo che sia ‘ancora no’. Nel senso che, da un lato, la vera esigenza tecnico/commerciale probabilmente non c’è, dall’altro le differenze tra un bus di co- municazione e l’altro hanno determinato una spartizione di mercato basata su motivazioni forti e specifiche. Abbiamo assistito e stiamo ancora assistendo alla mutazione degli sce- nari tecnologici. Alcuni protocolli hanno preso quote di mercato importanti, altri sono rimasti legati a poche applicazioni specializzate. Direi quasi un processo darwiniano. Se ci fosse dav- vero un bisogno diffuso, e con bisogno intendo un insieme di ragioni tecniche ed economiche forti, di arrivare a un unico protocollo, ci si sa- rebbe già arrivati. Forse un giorno questo av- verrà, ma oggi credo siamo ancora lontani”. I sensori cosiddetti intelligenti producono un nu- mero sempre crescente di informazioni che vanno ad alimentare i sistemi di controllo e supervisione, gli edge computing, il cloud ecc. Ciò implica che essi comunichino attraverso reti con banda suf- ficientemente larga. Quali saranno le soluzioni? Bardella: “L’incremento dell’utilizzo del pro- tocollo IO-Link, ormai presente su svariate tipologie di sensori, o anche nei sistemi di con- trollo con telecamere, ha notevolmente am- pliato il numero di informazioni che devono essere scambiate sulla rete. Gli switch devono essere in grado di gestire il transito di queste informazioni anche in presenza di numerosi dispositivi, senza creare colli di bottiglia, ren- dendo possibile la progettazione di reti con dorsali ad alta velocità”. Bagarelli : “Lo standard TSN si concentra sul tempo, trasformando la comunicazione Ether- net standard in una comunicazione altamente prevedibile, in grado di garantire i tempi di consegna delle informazioni nelle applicazioni mission-critical. Grazie a questo nuovo stan- dard i frame di comunicazione Ethernet sono schedulati in maniera tale da far convivere i contenuti time-sensitive con quelli non critici (anche chiamati ‘best effort’) sulla stessa rete. Pertanto, i dati importanti potranno essere trasmessi a bassa latenza e basso jitter fino a velocità nell’ordine del Gigabit, rimuovendo la necessità di isolare gli stessi su fieldbus proprietari. La convergenza delle tradizionali infrastrutture di rete verso un’unica architet- tura standardizzata e affidabile consentirà una scalabilità della rete stessa che potrà operare su un intervallo di velocità estremamente ampio, dai 10 Mbps del 10base-T1L a 1 Gbps. Con la famiglia di prodotti ADI Chronous, Analog Devices è in grado di connettere i di- spositivi industriali e le reti del futuro tramite connettività Ethernet industriale, accelerando il percorso delle aziende verso l’Industria 4.0. L’offerta spazia dai fisici Ethernet a bassa la- tenza destinati ad ambienti industriali difficili, che vanno dai 10/100 Mbps al Gigabit, a quelli per 10base-T1L conformi allo standard Ieee 802.3cg-2019, per arrivare a switch multipro- tocollo con funzionalità TSN”. Fumagalli: “Descritto così il problema sembra effettivamente richiedere un ulteriore ‘balzo’ evolutivo, tuttavia il ‘sensore intelligente’, se si limitasse solo a comunicare tanti dati in più, forse non sarebbe così intelligente. Anche in questo caso direi che la generalizzazione po- trebbe portare a fraintendimenti. La sfida è sempre nella gestione e nell’ottimizzazione, quindi discernere quali dati siano importanti e soprattutto per chi. Questi sono infatti i pre- supposti che hanno portato alla suddivisione tra i dati di processo e i dati macchina destinati ai modelli di alto livello. La modularizzazione di un impianto produttivo ha proprio questa utilità. Creare una divisione funzionale atta a non sovraccaricare con ciò che non serve e allo stesso tempo capace di introdurre nuove fun- zionalità attraverso i diversi livelli gerarchici”. Che futuro avranno le reti wireless nel mondo in- dustriale? Quali tecnologie prevarranno, anche in relazione agli specifici settori di utilizzo? Fumagalli : “Le tecnologie wireless sono e sa- ranno sempre più presenti, ma semplicemente dove e perché possono risolvere problemi legati a cablaggi troppo vincolanti, fragili e costosi. Stiamo vedendo, per esempio, il rilascio sul mer- cato di un profilo wireless specifico per IO-Link. È un ottimo esempio, essendo IO-Link una tec- nologia usata spesso a bordo macchina, quindi con sollecitazioni fisiche potenzialmente forti e magari componenti in movimento. In questa situazione, il cavo potrebbe rappresentare un punto debole. Giusto per citare un altro esem- pio, da Consorzio PI sta arrivando la tecnologia Omlox, dedicata a dare un’ulteriore accelerata in termini di Industria 4.0, includendo sistemi mobili sia a corto che lungo raggio d’azione”. IN VIDEO Guarda le video interviste ad Alberto Grif- fini , business developer, e John Browett , general manager, di Clpa-CC-Link Part- ner Association Europe (eu.cc-link.org ) su https://automazione-plus.it/video/ e scopri le loro risposte.