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FEBBRAIO 2024 FIELDBUS & NETWORKS 41 Fieldbus & Networks Ethernet Time-Sensitive Networking (TSN) TSN fornisce meccanismi per realizzare reti con una perdita di pacchetti per congestione pari a zero e la latenza di rete limitata richiesta da certe applicazioni di automazione. È progettato per il li- vello 2 della rete tipicamente presenti all’interno di un singolo skid, cella o macchina. Le connes- sioni che utilizzano TSN offrono il massimo deter- minismo nelle applicazioni, ma il funzionamento tramite uno switch o un router di livello 3 richiede miglioramenti, come l’uso di Detnet che è in fase di sviluppo da parte di Ietf. Le funzionalità opzio- nali per i bridge emebdded compatibili con TSN sono definite nelle Uafx Advanced & Full Bridge Component Facet (si veda tabella 1). La Field Level Communications Initiative si im- pegna a supportare il profilo TSN IEC/Ieee60802 per l’automazione industriale, una volta pubbli- cato. Si prevede che tutte le varianti Industrial Ethernet e i dispositivi IT che operano in una rete industriale che utilizza TSN si allineeranno a questa specifica, con lo strumento di gestione della rete che allocherà le risorse di rete neces- sarie a ciascuna applicazione. I ‘Domini di configurazione IEC/Ieee60802’ richie- dono che tutti i bridge (integrati in un controller, in un dispositivo o in uno switch dell’infrastruttura) siano conformi a IEC/Ieee60802. Se un controller o un dispositivo implementa la funzionalità TSN e implementa anche un bridge embedded, allora deve implementare una Uafx Advanced Bridge Component Facet o una Uafx Full Bridge Com- ponent Facet (secondo la tabella 1) e quel bridge deve essere conforme a IEC/Ieee60802. I mecca- nismi per connettere più ‘domini di configurazione IEC/Ieee60802’ in un’unica rete e per estenderli tramite router di rete devono ancora essere stan- dardizzati. Una volta che una rete è stata configu- rata correttamente, con risorse sufficienti allocate, TSN garantisce sia una perdita di pacchetti pari a zero, dovuta alla congestione della rete, sia una latenza limitata della consegna al destinatario. Tiriamo le somme… La prima versione delle specifiche Uafx definisce delle estensioni del framework OPC UA che con- sentono la comunicazione controller-to-controller tramite un’infrastruttura di rete comune per lo scambio periodico di dati di processo sulla base di un’interfaccia indipendente dal produttore. OPC UA si sta di per sé affermando come standard per l’interoperabilità a livello industriale non solo per l’integrazione verticale, dal livello di controllo all’edge o fino al cloud, ma anche come interfaccia per lo scambio di dati di processo tra controllori, indipendentemente dal protocollo utilizzato da questi controllori per comunicare con i dispositivi di campo di livello inferiore, come per esempio servoazionamenti, I/O distribuiti, sensori. Nella Fase 2 della Field Level Communications Initiative, lanciata a gennaio 2024 e pianificata per avere una durata di 4 anni, i concetti svilup- pati per i casi d’uso della comunicazione con- troller-to-controller (C2C) saranno estesi ai casi di comunicazione controller-to-device (C2D) e dispositivo-dispositivo (D2D). Ciò include modelli specifici per i dispositivi, per esempio per il con- trollo del movimento, la strumentazione e gli I/O distribuiti. OPC UA fornirà quindi uno standard di comunicazione uniforme, adatto a tutti i livelli, dal campo al cloud, sia verticalmente che orizzontal- mente. Aspetto decisivo per il successo di OPC UA è il fatto che sia supportato da tutti i principali fornitori di automazione al mondo, in modo che in futuro gli utenti saranno liberi di decidere quali sistemi e componenti utilizzare nei loro impianti di produzione e nelle loro fabbriche. OPC Foundation - https://opcfoundation.org Fig. 4 - Membri del comitato direttivo dell’iniziativa FLC di OPC Foundation (Fase 1) Tab. 1 - Caratteristiche delle Uafx Bridge Component Facet