NOVEMBRE 2013
FIELDBUS & NETWORKS
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Fieldbus & Networks
richiede a un dispositivo slave (uno strumento sul campo) di inviare
una lettura o effettuare una determinata azione. Questo è quello che
succede quando si configura un nodo Hart o Profibus PA per mezzo di
un terminale di programmazione che viene temporaneamente con-
nesso allo strumento. Talvolta non esiste un vero e proprio dispositivo
master, ma ciascun nodo si può comportare a seconda delle esigenze
da richiedente o servente; in questo caso si preferisce utilizzare la
dizione ‘client-server’.
Una modalità di comunicazione particolarmente efficiente è quella di
tipo ‘editore-abbonato’, che prevede che le informazioni inviate sul
bus da un nodo editore possano essere lette simultaneamente da
tutti i nodi (abbonati) interessati alle sue trasmissioni. Quando questo
tipo di comunicazione può avvenire tra nodi periferici, senza passare
da un controllore centrale, si utilizza la terminologia ‘peer-to-peer’.
Un’altra modalità ancora, particolarmente utile nel veicolare i segnali
di allarme, è quella nota come ‘sorgente-pozzo’: il pozzo è un nodo in
perenne ascolto di segnali che originino dal nodo sorgente se e solo
se si verificano determinate condizioni.
Integrazione verticale
La connessione degli strumenti sul campo rappresenta solo lo strato
più basso di una rete di controllo di processo, che nella sua interezza
si può estendere a più reti eterogenee in una struttura multistrato. I
bus di campo, con le loro particolari esigenze di robustezza, sicurezza
e ridondanza non sono in genere in grado di competere in termini di
velocità e capacità con le più prestanti reti di livello superiore, ne-
cessarie alla gestione delle funzionalità più avanzate di raccolta e
gestione dei dati. Per trarre vantaggio dalle applicazioni più avanzate,
per esempio per la manutenzione remota e predittiva, l’ottimizzazione
di processo e la gestione degli asset, le informazioni vengono trasfe-
rite a un rete ‘host’, alla quale afferiscono le postazioni operatore e
altri sistemi di elaborazione e comunicazione.
Diventa così possibile eseguire da remoto le operazioni d’installa-
zione, configurazione e, in alcuni casi, taratura e manutenzione dei
vari nodi presenti in campo. Il compito di interfacciare la rete dei di-
spositivi sul campo alla rete host è svolto da opportuni accoppiatori.
Per evitare complicazioni e, nel peggiore dei casi, di perdere funzio-
nalità specifiche della rete di campo è generalmente preferibile uti-
lizzare reti che condividano un’architettura omogenea. Profibus PA,
F
oundation Fieldbus H1 è la soluzione di controllo
di processo portata avanti da Fieldbus Foundation
improntato sulle comunicazioni di tipo ‘publisher-
subscriber’ o ‘client-server’. La normativa di riferimento è
IEC61158 cpf 1. Come per Profibus PA, può trasmettere su
doppino intrecciato schermato (che provvede ad alimen-
tare i nodi) o fibra ottica alla velocità di 31,25 kbps, ma a
differenza di quest’ultimo utilizza trasmissioni cicliche con
i nodi che trasmettono a tempi prestabiliti da uno schedu-
ler. Principale vantaggio dell’architettura H1 è la possibi-
lità per i singoli nodi di interloquire tra loro senza dover
necessariamente passare attraverso un dispositivo master,
semplificando enormemente la realizzazione di sistemi di
controllo FCS. Foundation Fieldbus H1 si contraddistingue
dagli altri bus di campo per l’implementazione di un vero e
proprio linguaggio a blocchi funzionali (predefiniti o defini-
bili dall’utilizzatore) che rendono possibile l’esecuzione di
funzioni di controllo e comunicazione da parte dei singoli
dispositivi. Diventa così possibile implementare anelli di
controllo completi con una dotazione hardware minimale.
Per quanto riguarda la configurazione iniziale, FF H1 utilizza
un meccanismo plug&play con rilevamento automatico dei
nuovi nodi e assegnamento del rispettivo indirizzo.
Foundation Fieldbus -
FOUNDATION FIELDBUS
Le funzionalità avanzate di diagnostica e gestione degli asset si
svolgono con l’interazione di reti di diverso livello: campo, host e
aziendale
