SETTEMBRE 2013
FIELDBUS & NETWORKS
17
Cover story
Phoenix Contact
indicato precedentemente, con lo
scopo di diventare il sistema di I/O di
riferimento per tutte le soluzioni in-
dustriali a base Ethernet industriale.
Questa inclinazione risulta da subito
evidente dalla decisione progettuale
originaria che porta, ad oggi, a poter
integrare il sistema I/O Axioline in
reti industriali che presentino uno
qualsiasi dei seguenti sei proto-
colli: Profinet, Ethercat, Sercos III,
Ethernet-IP, Modbus e Profibus. Con
l’eccezione di Profibus quindi, cinque
protocolli su sei di quelli coperti sono
per l’appunto Ethernet-oriented. Le
tre caratteristiche di fondo che ogni
modulo I/O Axioline deve possedere
per garantire prestazioni al top di
gamma sono riassumibili in quello
che è il motto della famiglia: ‘Axio-
line: velocità, robustezza, semplicità’.
Velocità
La caratteristica di velocità della famiglia di moduli IP20, quindi degli
AXL F, assurge a valori di eccellenza assoluta grazie all’introduzione
dell’innovativo protocollo proprietario di comunicazione tra accoppia-
tore di rete e moduli di I/O disposti a valle dello stesso.
Questo protocollo (bus locale Axioline F) consente il trasferimento
di dati da/verso l’accoppiatore di rete con un tempo ciclo nell’ordine
dei microsecondi; il calcolo di questo tempo ciclo può essere valutato
in modo approssimativo assegnando un valore di due microsecondi
per l’accoppiatore di rete, cui va sommato un microsecondo per ogni
modulo di I/O aggiunto: dunque, in un nodo di rete composto da un
accoppiatore e quattro moduli di I/O, il tempo ciclo di comunicazione
interna è nell’intorno di soli sei microsecondi. Per il raggiungimento
di queste prestazioni straordinarie è stato necessario progettare con
estrema cura il supporto fisico di comunicazione backplane
tra accoppiatore e moduli, costituito da robusti elementi
plastici modulari a ‘T’ (un elemento per accoppiatore e
per ogni modulo del nodo) che si assemblano e vengono
fissati all’interno della guida DIN di supporto; semplice-
mente montando i moduli sulla guida DIN si realizza il col-
legamento fisico tra elettronica interna dei moduli e bus
backplane di comunicazione. Completa il tutto il particolar-
mente evoluto sistema di sincronizzazione tra accoppiatore
di rete e scambio dati sull’anello principale di collega-
mento tra controllore superiore e vari accoppiatori di rete.
Per quanto possa essere ridotto il tempo ciclo gestito dal
controllore master di rete nei vari protocolli coperti dal si-
stema Axioline, si è sempre in grado di garantire un ciclo
di lettura/scrittura di tutti gli I/O a ogni ciclo bus. Notevoli
i vantaggi: si pensi ad esempio alla possibilità di gestire
anche semplici moduli di I/O in un medesimo segmento
bus Sercos III, normalmente preposto alla sola gestione dei
vari drive in quelle applicazioni estremamente spinte quale
può ad esempio essere la gestione del motion control a ele-
vato sincronismo di un impianto di stampa rotativa. Come
altro esempio, le prestazioni dei moduli I/O consentono di
creare una rete Ethercat che vada a
coinvolgere il controllore master e i
soli accoppiatori di rete, di modo che
il telegramma Ethercat non attraversi
i moduli I/O disposti a valle degli ac-
coppiatori di rete: questi infatti dialo-
gano con gli accoppiatori attraverso
il protocollo proprietario (bus locale
Axioline F). Le conseguenze positive
di questa architettura sono rappre-
sentate dalla riduzione, rispetto alle
altre soluzioni oggi presenti sul mer-
cato, dell’anello Ethercat a parità
di topografia di rete, e quindi dalla
possibilità di ottenere tempi ciclo più
bassi. Inoltre, non si riscontra nes-
suna interruzione dell’anello Ethercat
in caso di guasto di un modulo di I/O
e nessuna necessità di risincronizza-
zione al riavvio della rete dopo la so-
stituzione di tale modulo. La medesima caratteristica di sincronismo è
ovviamente valida per i moduli IP67 (quindi per gli AXL E) che, essendo
moduli di tipo stand-alone, non hanno necessità di protocolli interni di
comunicazione dato che ogni singolo modulo costituisce nodo di rete
per il controllore superiore.
Robustezza
Per quel che riguarda la caratteristica di robustezza, la stessa è da
intendersi in senso lato: non ci si è infatti limitati alla sola ricerca di
una elevata resistenza a shock meccanici ma si è posta particolare
cura anche ad assicurare la resistenza contro eventuali disturbi EMC,
così come si è garantito un ampio range di temperatura di utilizzo.
Prodotti quindi assolutamente adatti anche all’impiego in ambienti
industriali gravosi, indipendentemente che si utilizzino gli AXL F o gli
AXL E. Il materiale plastico della custodia dei moduli IP20 e IP65/67
garantisce infatti ottima resistenza meccanica (riferimento norme
I controllori Axiocontrol esprimono in modo ottimale le loro performance in
combinazione con il sistema I/O Axioline, offrendo la massima velocità grazie
alla connessione bus diretta
Grazie ai tempi di reazione particolarmente rapidi, il
sistema I/O modulare per il quadro elettrico Axioline F
è ideale per processi rapidi e sincroni
