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Maggio 2017
Automazione e Strumentazione
CONTROLLO
approfondimenti
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Industria 4.0 significa produzione industriale fles-
sibile, automatizzata e interconnessa. Il controllo
esercitato da PLC, PAC, HMI e altre piattaforme
di controllo prevede tecniche di connessione
sempre più evolute con i sistemi informatici di
fabbrica (Scada, Mes, Erp) e tra macchine dedi-
cate al ciclo produttivo. Secondo un’altra pro-
spettiva, Industria 4.0 fa sì che l’intera catena del
valore sia interconnessa mediante infrastrutture
IoT, Cloud, Big Data e reti a banda ultralarga.
Ciò significa possibilità di controllo remoto del
processo produttivo da dispositivi fissi e mobili,
possibilità di teleassistenza, telecontrollo e dia-
gnostica remota, monitoraggio in continuo dei
parametri di processo tramite sensori intelligenti.
Tra controllo industriale e IT
Sistemi di controllo industriale e sistemi informa-
tici da sempre hanno necessità di comunicare e
scambiare informazioni rapidamente ed effica-
cemente. Dagli anni 80 in avanti con l’avvento
dell’automazione distribuita, dei fieldbus e delle
tecnologie wireless ed Ethernet in versione indu-
striale lo scopo è stato raggiunto. Oggi i paradigmi
di Industria 4.0 mettono in primo piano ulteriori
tecnologie informatiche e i sistemi cyberfisici.
Le tecnologie informatiche
Il controllo decentrato di tipo industriale vede
sicuramente in OPC (OLE for Process Control)
una delle tecnologie chiave. Definito secondo
la norma IEC 62541,
OPC UA
(OPC Unified
Architecture) rappresenta lo standard nelle
comunicazioni industriali sul quale è possibile
basare efficacemente le strategie aziendali di
Industria 4.0 e IoT. La comunicazione basata
su
OPC UA semplifica la connessione dei
sistemi a ogni livello di fabbrica
: sensori in
campo, controllori, HMI e sistemi gestionali.
Lo stack di OPC UA infatti è indipendente dalla
piattaforma e dell’hardware (cross platform) e
può essere implementato a tutti i livelli, anche
all’interno dei controllori industriali (PLC,
PAC ecc.). Inoltre, offre la massima sicurezza
dei dati tanto da renderlo idoneo alla connetti-
vità distribuita anche su reti pubbliche.
Altro trend in atto è quello rendere accessibili in
tempo reale i dati dei sistemi di controllo e redigere
analisi direttamente dagli impianti. In quest’ottica
si registra l’evoluzione di Ethernet per il supporto
del
traffico dati deterministico.
Gli standard
Ethernet
TSN
(Time Sensitive Networking) sono
attualmente in via di definizione dal gruppo di
lavoro TSN IEEE802.1. Il loro scopo è quello di
preparare il terreno per la comunicazione determi-
nistica e senza interruzioni via Ethernet. Numerose
aziende protagoniste dell’automazione e dell’IT
(tra cui ABB, Bosch Rexroth, Cisco, General Elec-
tric, Kuka, National Instruments, Schneider Elec-
tric) stanno collaborando per favorire la messa a
punto di
OPC UA TSN
, una versione di OPC UA
in grado di supportare il determinismo richiesto
dalle applicazioni di controllo, proponendosi come
canale unico per la comunicazione tra i dispositivi
di controllo sul campo e verso il Cloud.
L’efficacia del controllo decentrato nell’indu-
Armando Martin
L’interconnessione estesa è la chiave di Industria 4.0.
Ma quali sono le tecnologie protagoniste di questa
accresciuta potenzialità di comunicazione nei sistemi
di controllo industriale? Analizziamole da vicino,
distinguendo due principali scenari: la comunicazione
industriale tra controllori e sistemi informatici e il
controllo remoto di macchine e impianti.
INDAGINE: COMUNICAZIONE E CONTROLLO NEI SISTEMI DECENTRATI
Controlli decentrati e interconnessioni
per Industria 4.0
I nuovi paradigmi di Industria 4.0 mettono ulteriormente
in risalto le tecnologie informatiche e i sistemi cyberfisici
@armando_martin