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NOVEMBRE 2023 FIELDBUS & NETWORKS 10 Fieldbus & Networks Abbiamo quindi sperimentato una rapida introduzione ed evoluzione di pro- tocolli di comunicazione, spesso proprietari, a livello 1 (PLC) e 2 (Scada e HMI) della piramide dell’automazione. IO-Link e IO-Link Safety La spinta della ‘data driven society’ porta oggi alla necessità di avere sen- sori connessi dai quali acquisire il maggior numero di informazioni (tempe- rature di esercizio, numero di cicli ecc.) e di introdurre, quindi, dei protocolli di comunicazione a livello 0 della piramide dell’automazione. L’estensione dei bus di campo esistenti dal livello 1 al livello 0, con l’introduzione di sensori in grado di comunicare via Ethernet, è risultata spesso complessa e costosa, funzionale solo per sensori a elevato contenuto tecnologico. Scelta che comporta, tra l’altro, l’esposizione di numerosi device in rete, con il proliferare di indirizzi e una maggiore superficie esposta ad attacchi informatici. Si è resa dunque necessaria la definizione di nuove soluzioni. In questo gioca un ruolo fondamentale il protocollo di comunicazione IO-Link. Tale protocollo, presente sul mercato da una decina di anni, ha mostrato una rapida espansione negli ultimi tempi attestandosi sul mercato come una delle soluzioni principali per la connessione di sensori e attuatori sulle reti di campo. Lo standard industriale di comunicazione IO-Link soddisfa i requisiti fonda- mentali precedentemente elencati; si tratta di uno standard aperto e indipen- dente, integrabile all’interno di altri protocolli di comunicazione, che permette di acquisire un’elevata quantità di dati garantendo una trasmissione veloce. È inoltre un protocollo di comunicazione seriale, standardizzato secondo la norma IEC61131-9, che consente uno scambio dati bidirezionale tra sensori e master IO-Link. La sua architettura prevede un sistema master, spesso IP67, installato direttamente in campo, che comunica verso i sistemi di controllo mediante i comuni bus di campo e verso i sensori con una co- municazione punto-punto mediante protocollo IO-Link, il quale sfrutta un collegamento a 3 fili su connettori standard M12, M8 o M5. La robustezza del protocollo di comunicazione, che opera con livelli logici a 24 V, consente di utilizzare cavi di collegamento standard non schermati; le porte di comu- nicazione sul master, classificate in due tipologie A e B (con la versione B che fornisce un’alimentazione supplementare al sensore) possono essere configurate su 4 modalità operative differenti: IO-Link, DI, DQ, disattivata. Esistono tre velocità di trasmissione dati: 4,8 kbaud, 38,4 kbaud, 230 kbaud; la velocità è determinata dal dispositivo, sensore o attuatore, mentre il master IO-Link supporta tutte tre le configurazioni. La configurazione dei dispositivi avviene mediante file IOdd (IO Description File), la cui struttura è identica per tutti i dispositivi e i produttori. La configurazione dei dispositivi può essere modificata durante l’utilizzo e la sostituzione degli stessi in caso di malfunzionamento avviene in tempi rapidi, con la possibilità che il master comunichi al dispositivo la parametrizzazione precedentemente salvata. Tra i più recenti sviluppi di IO-Link è da evidenziare la standardizzazione di IO-Link Safety, che sarà normato dalla IEC61139-2. Costruito sullo standard IO-Link, IO-Link Safety permette di implementare sistemi in PL e secondo I sistemi di Burner Management Pilz controllano e gestiscono tutte le funzioni degli impianti di combustione