MAGGIO 2014
FIELDBUS & NETWORKS
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Fieldbus & Networks
N
egli ultimi anni si è assistito all’in-
troduzione di bus di campo basati
su Ethernet che assicurano pre-
stazioni elevate e deterministiche
garantendo i vantaggi tipici degli
hardware standard di tipo PC-based. Oggi, quando
si parla di ‘network communication’ viene sponta-
neo pensare a Ethernet come mezzo fisico di tra-
sporto delle informazioni e come infrastruttura di
veicolo dell’informazione. Grazie alle peculiarità di
velocità e affidabilità che la rete Ethernet offre, il
settore dell’Information Technology, e più recente-
mente il settore industriale, hanno fatto uso mas-
sivo di questa tecnologia sia su base wireless, sia
in forma cablata (rame/fibra). Come risultato, l’uso
di Ethernet è sempre più diffuso in ambito indu-
striale, sia come mezzo di comunicazione front-end
fra server e workstation, sia a livello operativo di
campo fra PLC e attuatori e non vi è dubbio che
l’utilizzo di bus a base Ethernet sia in continua e
costante crescita nel mondo dell’automazione a
scapito di bus standard in uso da anni.
L’affermazione di Ethernet
La tendenza generale in atto da tempo nel settore
automazione indica una chiara propensione a pre-
ferire soluzioni di trasporto delle informazioni di
campo, da e verso i livelli superiori di controllo fino
ai DCS e agli Scada, utilizzando soluzioni su base
Ethernet come Ethercat, Powerlink, Ethernet/IP,
TCP/IP, Modbus TCP ecc. Tali soluzioni sono oggi assolutamente ido-
nee per il livello sia di campo sia di controllo, permettendo l’impiego
di uno stesso tipo di cavo, quello Ethernet per l’appunto, e un’elevata
larghezza di banda sulla dorsale, con la possibilità di utilizzo e tra-
sporto contemporaneo di protocolli diversi. Adottare un’unica dorsale
Ethernet consente inoltre di semplificare i cablaggi e razionalizzare la
quantità di protocolli presenti sulla macchina o sull’impianto. La diffu-
sione di accessori dell’infrastruttura per le dorsali Ethernet quali hub,
switch e repeater, disponibili anche per l’ambito industriale, ha poi
semplificato l’interoperabilità dei diversi protocolli sulla stessa dorsale
di comunicazione. I protocolli quali Ethercat, PowerLink e Profinet IRT
sono più indicati in applicazioni di motion control, dove i tempi di ciclo
devono essere i più bassi possibili. Inoltre, il determinismo derivante
dalla classe realtime
è una caratteristica
imprescindibile nel-
l’ambito del controllo
del moto e nelle ap-
plicazioni di macchine
di produzione, in cui è
richiesta la stretta
correlazione fra più
assi della macchina,
con eventuale inter-
polazione e necessità
di elevate precisioni.
Scegliere
l’architettura
di sistema
L’architettura di un
sistema di controllo
dovrebbe poter sem-
pre rispondere ai re-
quisiti del processo
che deve controllare,
nel rispetto delle mo-
dalità e dei tempi di
esecuzione, al fine di
garantire la produtti-
vità richiesta dall’im-
pianto. Diventa quindi
fondamentale saper
scegliere le giuste apparecchiature di controllo, ossia PLC, HMI e I/O
per l’elaborazione dei segnali e il controllo degli attuatori di campo,
come anche la giusta dorsale di rete, che rappresenta l’ossatura di
comunicazione fra i diversi dispositivi di automazione che compongono
l’impianto stesso. In genere, una rete di trasporto dati viene scelta
non solo in funzione della sua velocità di trasmissione, ma in base
a un insieme di requisiti, che sono funzione del tipo di impianto da
realizzare. Oltre alla velocità bisogna per esempio tenere in considera-
zione le distanze fisiche, in termini di metri di cavo da stendere, che la
rete stessa deve percorre per collegare tutti i dispositivi elettronici che
necessitano di essere interconnessi. La tecnologia di funzionamento
del mezzo di trasporto di una rete di comunicazione e la sua topologia
(a bus condiviso, ad anello, a stella ecc.) è anch’esso un elemento
IL CONCETTO MESSO A PUNTO DA LENZE CON LA
MOTION CENTRIC AUTOMATION CONTRAPPONE ALLA
TIPICA ARCHITETTURA DI CONTROLLO PIRAMIDALE
UN SISTEMA CENTRALE, SEMPLICE E COMPATTO
SEMPLICITÀ
A PORTATA DI MANO
di Giuseppe Testa
Il concetto Motion Centric Automation consente di passare dalla
classica struttura di controllo piramidale a un’architettura di
sistema semplice, dove le funzioni sono centralizzate
