FEBBRAIO 2012
FIELDBUS & NETWORKS
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tecnologia Ethernet standard, ossia assenza di licenze, indipendenza
dal singolo fornitore, semplicità d’implementazione senza doversi affi-
dare a tecnici esperti, supporto di dispositivi standard anche a livello di
Asic e Fpga, senza la necessità di hardware dedicato, aggiornamento
continuo delle prestazioni del sistema a costi concorrenziali e in linea
con l’evoluzione dello standard. A questi si aggiungono i benefici di una
soluzione pensata per l’impiego in campo industriale, in grado di assicu-
rare un determinismo ‘spinto’, che soddisfi le richieste di hard realtime
e supporti la trasmissione di elevati vo-
lumi di dati. Tutto questo si traduce per
l’utente finale in una riduzione dei costi e
nell’aumento della produttività degli im-
pianti”. Fra le altre peculiarità di Ether-
net Powerlink figurano il broadcasting,
con supporto della comunicazione slave-
to-slave senza necessità di passare dal
master, in modo da velocizzare lo scam-
bio dati; il multiplexing, che permette di
ottimizzare l’utilizzo della banda disponi-
bile e consente, per ogni dispositivo, di
fissare intervalli di tempo specifici per lo
scambio dati, in base alla criticità delle
informazioni veicolate ai fini dell’appli-
cazione; hot plugging, per cui è possibile inserire o disconnettere un
dispositivo senza compromettere l’operatività della rete; topologia fles-
sibile, arbitraggio e ridondanza. Particolare attenzione è stata posta alle
istanze EMC, per l’impiego di Ethernet Powerlink in macchine sulle quali
risiedono più componenti elettronici o di potenza. “Infine, un esempio
concreto: Ethernet Powerlink è stato impiegato su una macchina per il
controllo di 728 assi mostrando tempi ciclo di 400 µs, a dimostrazione
che quanto promettiamo non è solo ‘sulla carta’” ha concluso Potier.
Apertura e prospettive future
“Se Ethernet Powerlink è divenuto standard nel 2005 ed è oggi un
protocollo ormai consolidato e stabile, stiamo invece lavorando molto
sulle specifiche di openSafety, in modo da rendere disponibili agli utenti
tutte le informazioni necessarie ad adottarlo in combinazione con altri
standard fieldbus o sistemi Industrial Ethernet” ha sottolineato Potier.
Tecnologia aperta e licence-free, in grado di assicurare uno scambio
dati sicuro, openSafety è conforme a IEC 61784-3 e permette agli utenti
finali di dotarsi di un’unica soluzione di si-
curezza lungo l’intero impianto, indipen-
dentemente dal tipo di protocollo fieldbus
o Industrial Ethernet in uso: “Abbiamo
già rilasciato le specifiche per l’utilizzo
di openSafety in combinazione con Pro-
finet, Modbus TCP, Sercos ed Ethernet/
IP, coprendo in questo modo circa il 91%
delle soluzioni Industrial Ethernet oggi
installate, e intendiamo procedere su
questa strada, aggiungendo nuovi pro-
tocolli. Lo auspicano del resto gli stessi
utenti finali, costretti finora a confron-
tarsi con soluzioni di sicurezza specifiche
per ogni protocollo” ha spiegato Potier.
“Profinet, per esempio, supporta per la sicurezza Profisafe, che non è
però compatibile con il bus Ethercat, che a sua volta vuole Safety over
Ethercat, e lo stesso vale per gli altri protocolli”. Ulteriore ambito di
sviluppo per openSafety è l’estensione del livello SIL, di integrità dei
dati: “Al momento openSafety è certificato SIL3, come richiesto per
l’uso in ambito industriale, ma nei prossimi 2 o 3 anni vorremmo ot-
tenere la conformità a SIL4, per consentire l’impiego del protocollo in
settori quali automotive, aerospaziale, trasporti, avionico, difesa ed
energia” ha aggiunto Potier. “L’efficienza
richiesta alle soluzioni di automazione
in Occidente sarà in futuro sempre più
spinta, per fronteggiare la ‘minaccia’ pro-
veniente dall’Asia: l’Europa dovrà miglio-
rare in prestazioni e qualità. Il che implica
anche la necessità di gestire al meglio le
problematiche di sicurezza, a fronte della
crescente velocità di produzione richiesta
per aumentare i volumi e abbattere le
spese e dell’aumento dell’automazione
per contenere i costi di manodopera”
ha analizzato Potier. “La risposta a tali
esigenze potrebbe essere proprio open-
Safety che, superando i ‘confini’ fra le
diverse tecnologie in campo, assicura la
compatibilità con tutti gli standard pre-
senti sul mercato, evitando la necessità
per gli utenti di gestire, mantenere e svi-
luppare competenze e soluzioni legate a
più protocolli. Questo apre interessanti
prospettive di mercato per openSafety in
Europa e America, un po’ in tutti i settori,
per i prossimi dieci anni, ferme restando
le ottime opportunità di business offerte
dalla crescita a due cifre della produzione
asiatica”.
Epsg-Ethernet Powerlink
Standardization Group
L’azienda piemontese Bottero, associata a Epsg, progetta, sviluppa e com-
mercializza grandi impianti e macchine per la produzione di vetro piano e
cavo. La business unit che si occupa delle macchine per la produzione di
vetro cavo (bottiglie, flaconi ecc.) ha adottato la tecnologia Powerlink per
l’ultima generazione di macchine Serie E-pack 700, migliorando le pre-
stazioni, riducendo le connessioni elettriche, aumentando compattezza e
modularità, introducendo una diagnostica più spinta e un’interfaccia uomo-
macchina intuitiva. “Utilizzando EPL in combinazione con l’elettronica B&R
e Automation Studio siamo riusciti a ottenere uno scambio dati più veloce
ed efficiente per trasferire volumi anche elevati di informazioni fra il sistema
di automazione e gli applicativi di supervisione e controllo” ha confermato
Fabio Galliano di Bottero. Cognex utilizza invece la comunicazione su EPL
in combinazione con sistemi di visione ed elaborazione dell’immagine per il
controllo della produzione, di eccessi o mancanze di materiale. Ha realizzato,
per esempio, un’applicazione per lo smistamento di minuteria (viti) basata
sul riconoscimento della dimensione e del passo del filetto, dove vengono
esaminati 400 componenti al minuto con un’accuratezza del 100%. Un’altra
applicazione riguarda l’ispezione di prodotti per la cura della persona, con
rilevamento del corretto assemblaggio e della marcatura, verificando la con-
formità alle norme delle indicazioni relative a data di scadenza e nome del
prodotto. Stäubli, infine, multinazionale nata in Svizzera nel 1892, oggi nota
a livello mondiale per le sue soluzioni in ambito tessile, connettori (raccordi
elettronici e fluidici) e robotica (Scara), utilizza Powerlink quale dorsale per il
controllo di macchine e robot.
QUALCHE ESEMPIO CONCRETO
Quote di mercato delle tecnologie Industrial Ethernet
secondo lo studio IMS Research del 2009
