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MAGGIO 2023 FIELDBUS & NETWORKS 66 N ell’automazione industriale, la tra- smissione di potenza e di dati avviene solitamente tramite connettori. In caso di frequenti disconnessioni e ri- connessioni, la loro durata è llimitata, perché i contatti si piegano o si usurano, portando a fermi di produzione non pianificati o imprevedi- bili, e richiedendo regolari intervalli di manuten- zione. I sistemi di comunicazione in tempo reale senza contatto, come gli accoppiatori NearFi svi- luppati da Phoenix Contact, forniscono un rimedio a queste problematiche. Un significativo esempio di usura dei connettori si trova nella produzione automobilistica: ogni giorno si contano centinaia di cicli di accoppiamento tra un braccio robotico e il suo utensile intercambiabile, dovuto alla crescente automazione dei processi. I robot devono quindi diventare sempre più versatili ed essere in grado di controllare automaticamente una grande varietà di utensili. A causa dell’elevato numero di cicli di accoppiamento durante il cambio utensile, la vita utile dei connettori è significativa- mente ridotta, poiché i contatti si bruciano, si spor- cano o si piegano nella sostituzione. Ciò si traduce in tempi di fermo che non possono essere previsti o pianificati. I costi per le manutenzioni periodiche, intese come misura di prevenzione, raggiungono rapidamente somme a 7 cifre. I connettori sono utilizzati anche nei sistemi di trasporto a guida au- tomatica, nelle tavole rotanti o circolari indicizzate e nelle applicazioni che utilizzano contatti rotanti. Tutte le soluzioni finora disponibili hanno dimo- strato di non essere sufficientemente performanti, sono soggette a errori, o richiedono alta intensità di manutenzione e sono quindi costose da gestire. La trasmissione senza contatto di energia e dati at- traverso un traferro è la soluzione più ovvia. Questo approccio non solo permette connessioni esenti da usura e manutenzione, ma anche la trasmissione attraverso pareti di vetro o altri supporti non con- duttivi, aprendo a una vasta gamma di applicazioni possibili. A titolo di esempio si può citare l’adat- tamento senza contatto di aree non accessibili o difficili da raggiungere, come quadri elettrici chiusi, aree ad alta tensione o camere bianche. Comunicazione full-duplex orientata al bit Nell’odierna automazione industriale, la trasmis- sione dei dati è solitamente basata su Ether- net (100 Mbps). Alcuni dei protocolli utilizzati, come Profinet IRT, Sercos o Ethercat, i cosiddetti ‘protocolli in tempo reale’, richiedono una co- municazione a latenza particolarmente bassa. A promuovere questo sviluppo sono le sfide della produzione digitale e l’obiettivo a esse associato di una produzione economicamente vantaggiosa di lotti a singolo elemento. Inoltre, devono es- sere garantite la competitività e l’efficienza lungo l’intera catena del valore, dallo sviluppo fino all’utente finale. Phoenix Contact è in grado di offrire una tra- smissione su base Ethernet senza contatto, priva di tempi di latenza significativi. Lo scam- bio dati si basa sulla comunicazione wireless a 60 GHz nella gamma near field, permettendo una trasmissione orientata a bit, come avviene, per esempio, nella comunicazione a fibre otti- che. Tutte le altre tecnologie di trasmissione radio consolidate utilizzano l’inoltro dei dati sulla base di pacchetti, il che comporta latenze notevoli, dovute al fatto che i pacchetti devono essere ricevuti, riconfezionati e quindi inviati in modalità wireless. Lo stesso avviene lato rice- vitore: i pacchetti vengono ricevuti, scompattati Building blocks Fieldbus & Networks Benjamin Fiene TRASMISSIONE SENZA CONTATTO COMUNICAZIONE IN TEMPO REALE DI ENERGIA E DATI, INDIPENDENTEMENTE DAL PROTOCOLLO E SENZA CONTATTO, GRAZIE ALLA TECNOLOGIA NEARFI SVILUPPATA DA PHOENIX CONTACT Senza contatto, compatto, robusto: NearFi sostituisce in modo flessibile e semplice le connessioni a innesto soggette a usura, che richiedono molta manutenzione Cambio utensile su un robot industriale