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FEBBRAIO 2024 FIELDBUS & NETWORKS 47 Fieldbus & Networks S toricamente le aziende di riferimento del comparto hanno costituito un oligopolio: tale condizione, anomala rispetto agli altri campi industriali, ha comportato un prolungato stallo tecnologico, che non ha agevolato lo sviluppo del settore. All’inizio di questo millennio il trend dell’automazione ferroviaria ha subito un cambio di direzione rispetto alla tendenza tradizionale, conducendo a una rapida evoluzione degli scenari. In particolare, i nuovi dispo- sitivi installati sui rotabili hanno permesso di ottenere molte più informazioni riguardanti il sistema, fornendo così un contributo allo sviluppo gestionale del treno e apportando benefici in termini di sicurezza, affidabilità e comfort. L’apporto dei dispositivi elettronici e informatici a bordo treno ha determinato una rivoluzione del concetto di comunicazione per quanto concerne il sistema di interfaccia delle periferiche. È avvenuto, per esempio, un radicale cambiamento della filosofia di scambio dei segnali: prima avveniva per mezzo di un rigido ca- blaggio fisico, ora attraverso reti informatiche di comunicazione dati con la con- divisione di risorse e dispositivi. Di fatto, l’applicazione di sistemi digitali per la comunicazione dati ha condotto a una drastica semplificazione dei collegamenti fisici, a fronte di un notevole incremento della complessità della programmazione software delle periferiche. Questo nuovo approccio riguarda molti fronti: dai si- stemi di comunicazione a bordo treno a quelli tra treno e terra, fino ai sistemi di diagnostica, di distribuzione delle informazioni ai passeggeri e di manutenzione. Nel recente passato i produttori del settore hanno sviluppato autonomamente dei bus proprietari, atti a fornire un supporto ai sistemi Tcms-Train Control & Management System. Tuttavia, la necessaria flessibilità richiesta per ac- coppiare veicoli ferroviari differenti tra loro ha portato alla definizione dello standard TCN-Train Communication Network. Esso si compone di due livelli: per quanto riguarda la comunicazione tra i dispositivi di un medesimo treno, è stato definito il protocollo MVB-Multifunction Vehicle Bus, mentre per quanto riguarda l’interfaccia tra due o più treni si fa riferimento al protocollo WTB- Wire Train Bus (si vedano figure 3 e 4): i due protocolli hanno la possibilità di scambiarsi informazioni mediante un nodo di interfaccia denominato gateway. - Tcms-Train Control & Management System Il sistema Tcms costituisce il cervello e il sistema nervoso del treno: il suo scopo è far funzionare il treno con efficienza, avendo come priorità massima la sicu- rezza dei passeggeri. È di fatto un sistema centralizzato di supervisione di tutti i sottosistemi del treno: porte, illuminazione, condizionamento, freni, comunica- zione con l’esterno, batterie, serbatoi dell’acqua, comfort e molto altro ancora. Si avvale di numerose interfacce uomo-macchina (HMI), che consentono di comunicare lo stato degli apparati del treno agli operatori umani, aggiungendo un’altra dimensione alla complessità del software Tcms. Le priorità riguardano la scelta dell’architettura più robusta e modulare, la sem- plificazione delle interfacce, la centralizzazione della logica di supervisione e l’u- tilizzo di software open source nello sviluppo. Le architetture moderne del Tcms pongono l’accento sulla modularità, cioè la capacità di inserire comodamente nella rete nuovo hardware che aggiunge funzionalità al treno. Inoltre, nuove forme di comunicazione wireless tra gli apparati del treno e le entità esterne (Train to Wayside Communication System) sono anch’esse in pieno sviluppo, in Dall’inizio di questo millennio i nuovi apparati installati sui rotabili hanno permesso di ottenere molte più informazioni riguardanti sia la gestione del treno, sia la sicurezza, l’affidabilità e il comfort Fonte: foto Shutterstock Fig.3 – Il protocollo WTB-Wire Train Bus per la comunicazione fra veicoli Fig.4 - Il protocollo MVB-Multifunction Vehicle Bus per la comunicazione tra i dispositivi di uno stesso veicolo FERROVIARIO