MAGGIO 2013
FIELDBUS & NETWORKS
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Fieldbus & Networks
accade di solito con il cablaggio convenzionale. Il master AS-In-
terface rappresenta il dispositivo di collegamento con i controllori
sovraordinati. Esso organizza in modo autonomo il traffico dei dati
sul cavo AS-Interface e, oltre all’interrogazione dei segnali, svolge
funzioni di impostazione dei parametri, sorveglianza e diagnostica.
I nodi/partner di AS-Interface, i cosiddetti slave AS-Interface,
contengono, oltre all’elettronica AS-i, anche i collegamenti per i
sensori e gli attuatori. In una rete AS-i possono essere installati
fino a 62 slave dei tipi più diversi, per un totale massimo di I/O
controllati raggiungendo 496 ingressi e 496 uscite. La lunghezza
massima del cavo è di 100 m, ma può essere estesa fino a 600 m
mediante l’utilizzo di dispositivi supplementari.
Si ha inoltre la possibilità di scelta tra i moduli I/O per la configura-
zione del quadro elettrico o per l’impiego decentrato direttamente
sul campo. Inoltre, sono disponibili anche sensori e attuatori già
dotati di uno slave AS-integrato, e che quindi possono essere colle-
gati direttamente al cavo AS-Interface. Essendo AS-Interface stata
concepita particolarmente per le esigenze del livello di campo più
basso, la tecnica di trasmissione dati utilizzata è orientata alle co-
municazioni realtime che coinvolgono volumi di dati limitati e molti
apparecchi collegati.
Pertanto, durante ogni ciclo di lavoro della rete AS-Interface, tra
il master e ciascuno dei 62, al massimo, dispositivi slave colle-
gati, vengono scambiati quattro bit di dati in ingresso e in uscita.
Il tempo di ciclo tipico che si ottiene non supera i 10 ms. Con AS-
Interface il trasferimento dei dati analogici viene comandato e
sorvegliato autonomamente dal master. Pertanto, anche i valori
analogici codificati a 16 bit possono essere integrati facilmente
quanto gli ingressi e le uscite digitali.
Dal 1999 AS-Interface è stato normalizzato come standard indu-
striale internazionale secondo EN 50295 e IEC 62026-2.
I collegamenti IO-Link
IO-Link è un sistema di comunicazione intelligente sviluppato per
facilitare il collegamento uniforme di apparecchi di manovra e sen-
sori al livello di comando mediante un economico collegamento
punto a punto digitale. Lo standard di comunicazione IO-Link pre-
vede la possibilità di effettuare una diagnostica dell’intero sistema
di automazione da un posto centrale facilitando la localizzazione
degli errori fino al livello dei sensori e degli attuatori e sempli-
fica la messa in servizio e la manutenzione, rendendo possibile
la modifica dinamica dei dati di parametrizzazione direttamente
dall’applicazione di gestione e sviluppo del software di comando.
Essendo un’interfaccia aperta, il sistema di comunicazione IO-Link
può essere integrato in tutti i comuni sistemi di bus di campo e di
automazione per colloquiare con i sistemi del livello gerarchico
superiore (figura 4).
Il sistema IO-Link utilizza dei normalissimi cavi standard a 3 con-
duttori non schermati con attacco M12, M8 e M5, che supportano
la trasmissione bidirezionale di informazioni sia nel formato se-
riale specifico di IO-Link, sia nella modalità di base SIO (Standard
IO) per mantenere la compatibilità con dei semplici commutatori
(figura 5).
Ricordiamo che IO-Link non è un bus di campo, per cui ciascun sen-
sore e attuatore comunica in modo indipendente con l’unità master
alla quale è collegata. La comunicazione digitale può avvenire a
diverse velocità, comprese tra 4,8 kbit/s e 38,4 kbit/s, che viene ne-
goziata automati-
camente tra master
e slave all’avvio del
sistema. Il tempo di
ciclo tipico che si
ottiene lavorando
a 38,4 kbit/s è di
circa 2 ms.
Di solito, l’unità o
le molteplici unità
IO-Link presenti
nel sistema sono a
loro volta connesse a un bus di campo e permettono pertanto lo
scambio di informazioni a tutti i livelli previsti dall’architettura
di rete della macchina o dell’impianto. Anche il sistema IO-Link
è stato normalizzato come standard industriale internazionale, in
particolare secondo le norme IEC 61131-9.
Concludiamo osservando come le connessioni digitali dell’ultimo
metro possono essere realizzate in modalità diverse anche quando
appartengono alla stessa macchina o impianto, tant’è vero che
sono stati allo scopo sviluppati dei prodotti specifici che permet-
tono di collegare sensori o dispostivi con interfaccia IO-Link a un
bus di campo realizzato con AS-i, un esempio è il modulo di inter-
connessione illustrato nella figura 6.
Fig. 6 - Modulo di interconnessione di
sensori e attuatori IO-Link al bus AS-i
Fig. 4 - Architettura di un sistema di automazione distribuito con
collegamenti finali a sensori a attuatori mediante il sistema IO-Link
Fig. 5 - Schema di trasmissione digitale su cavi a tre conduttori
adottato da IO-Link e modalità di compatibilità (SIO) con normali
commutatori
