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FEBBRAIO 2024 FIELDBUS & NETWORKS 40 Fieldbus & Networks sia il modello funzionale, sia il modello degli asset. La dimensione di un AC dipende dal ven- ditore: può essere sia piccolo come un singolo controller stand-alone con 8 I/O, o grande quanto una macchina complessa, delle dimensioni di una stanza. Il modello degli asset descrive degli ele- menti fisici, ma può includere anche elementi non fisici, come il firmware o le licenze. Il modello fun- zionale descrive la logica delle funzioni; è costi- tuito da una o più entità funzionali (FE-Functional Entity), ciascuna delle quali incapsula le variabili di ingresso/uscita, i parametri di comunicazione e del dispositivo, nonché le connessioni della comu- nicazione. Un’entità funzionale è astratta rispetto all’hardware, il che consente il trasferimento delle applicazioni su hardware nuovo. Il CM-Connection Manager è un servizio che solitamente si trova in uno dei controller ed è responsabile di stabilire o gestire le connessioni tra gli FE di diversi con- troller. Una connessione Uafx viene innanzitutto stabilita tramite i meccanismi client/server, dove vengono scambiate le informazioni necessarie per stabilire una connessione PubSub bidirezionale (inclusi i controlli di compatibilità e la parametriz- zazione); successivamente si prepara il collega- mento PubSub, che viene quindi attivato. I dati di sicurezza possono anche essere scambiati tra controllori. A tale scopo viene utilizzato OPC UA Safety, un protocollo di sicurezza che viene trasmesso tramite connessioni Uafx standard e che è indipendente dai protocolli di trasporto sot- tostanti. Il vantaggio offerto da questo approccio consiste nel fatto che lo sforzo di valutazione e test da parte di un organismo notificato (per esempio TÜV) viene limitato al protocollo di trasmissione sicuro, mentre le connessioni Uafx sottostanti non richiedono alcuna valutazione e test ulteriori. Ogni connessione Uafx può essere autenticata e opzionalmente crittografata mediante meccanismi di sicurezza OPC UA standard specifici per le co- municazioni client/server e PubSub. La creazione della connessione viene effettuata dopo che è stata completata la creazione di una sessione OPC UA protetta (OPC UA Secure Session), che utilizzi la crittografia asimmetrica con certificati e chiavi private. Architettura di trasporto Un elemento chiave dell’approccio della soluzione OPC UA FX è l’architettura di trasporto flessibile, che consente l’interoperabilità tra i componenti di automazione utilizzando comunicazioni perio- diche, comprese mappature specifiche in base ai casi d’uso per i protocolli di comunicazione sotto- stanti (come UDP/IP o Raw Ethernet) e livelli fisici (come SPE-Single-Pair Ethernet o Ethernet-APL). La comunicazione PubSub è richiesta in tutti i di- spositivi, che condividono un insieme comune di funzionalità di base per questa comunicazione periodica. Funzionalità e capacità aggiuntive ven- gono costruite l’una sull’altra con sottoinsiemi di funzionalità compatibili, per supportare progressi- vamente funzionalità più avanzate, inclusa la fun- zionalità Time-Sensitive Networking (TSN). Tutti i controller e i dispositivi sono interoperabili attra- verso il livello 3 delle reti (IP di rete), generalmente distribuite lungo un intero impianto composto da molte macchine, skid e celle. Tutti i controller e i dispositivi supportano OPC UA PubSub utilizzando UDP Uadp: si consiglia di implementare funzio- nalità di gestione remota, se è stato integrato un bridge embedded. I bridge gestiti integrano le Virtual Local Area Network (Vlan) e la Quality of Service (QoS); of- frono inoltre supporto per servizi di rilevamento della topologia e implementano protocolli IT stan- dard di gestione. L’implementazione delle funzioni di gestione è obbligatoria nei bridge (si veda ta- bella 1). Ciò facilita lo sviluppo di strumenti di monitoraggio e gestione della rete in grado di supportare la maggior parte dei controller e dei dispositivi Uafx all’interno di un’unica visualizza- zione del sistema, indipendentemente dal fatto che abbiano o meno implementate le funzionalità TSN. Tuttavia, OPC UA FX può essere distribuito anche su dispositivi con integrati bridge non ge- stiti (vale a dire che non sono conformi a nessuno dei Uafx Bridge Component Facet). Fig. 2 - Architettura del sistema OPC UA e Uafx Fig. 3 - Architettura di trasporto Uafx