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FEBBRAIO 2015
FIELDBUS & NETWORKS
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prestazioni con l’approccio ‘black chan-
nel’ rende possibile la concatenazione di
diversi dispositivi e l’applicazione anche
in ambito robotico, dove le esigenze di
gestione del controllo del moto sono par-
ticolarmente sentite in termini di tempi
di reazione e sicurezza.
I progettisti di dispositivi e i costruttori
di macchine che implementano la tec-
nologia FSoE hanno la responsabilità di
intraprendere la valutazione dei rischi
collegati alla sicurezza, classificando
i propri sistemi e assicurando l’intera
sua gestione durante tutto il ciclo di vita
degli stessi. Tutti i dispositivi connessi
al sistema di gestione devono inoltre
garantire completamente la sicurezza
anche nei confronti di bassi voltaggi
Selv/Pelv (Safety Extra Low Voltage/
Protective Extra Low Voltage), così come
espresso specificamente nelle normative
IEC di riferimento. I produttori e rivendi-
tori di sistemi standard interfacciabili
con FSoE possono invece supportare fa-
cilmente il modello nel suo complesso,
promuovendo l’uso del bus Ethercat.
Dal punto di vista hardware, in accordo
con l’approccio ‘black channel’, l’hard-
ware di comunicazione nei dispositivi
può essere basato su un unico canale,
mentre è fortemente consigliato utiliz-
zare un’architettura con microcontrollori
ridondati. Dal punto di vista software
il protocollo FSoE è gestito al di sopra
del layer applicativo dell’interfaccia di
comunicazione. In ogni caso, è sempre
consigliabile effettuare test dedicati
riguardanti memoria, periferiche e con-
trollori per scongiurare pericolosi errori
di comunicazione, che possano inficiare
l’intero sistema di sicurezza.
Sicurezza integrale
Gli impianti produttivi sono normal-
mente dotati di differenti sistemi utili a
ricoprire le esigenze dei vari processi e
sotto-processi di produzione. Tali sistemi
sono a loro volta dotati di moduli la cui
interconnessione è in grado di determi-
nare la rete di controllo dei dispositivi,
perché l’intero impianto lavori secondo le
regole e le modalità volute. L’impianto è
tipicamente dotato di dispositivi costruiti
da vendor differenti, per cui la morfolo-
gia è generalmente eterogenea, così
come lo è, conseguentemente, la logica
di interconnessione e comunicazione.
Questo contesto, a parte rare eccezioni,
costituisce la norma e, se le funzioni di
sicurezza di un singolo apparato pos-
sono essere garantite dai moduli dello
stesso, gestendo funzioni di interruzione
o blocco, in caso di richieste di intervento
più generali le informazioni riguardanti
la gestione della sicurezza devono poter
essere scambiate per tutto l’impianto,
intervenendo prontamente in relazione
al tipo di rischio segnalato. Con FSoE
la segnalazione reciproca dello stato di
sicurezza garantisce funzioni di attiva-
zione di allarmi, interruzioni, fermi con-
trollati, oltre a fornire feedback specifici
agli operatori. L’interfaccia aperta rende
inoltre standardizzato l’interfacciamento
tra moduli di macchine diverse, così
come approfondito e specificato nella
IEC 61784-3. Se però da un certo punto
di vista alcuni errori possono essere
controllati e gestiti dal protocollo di si-
curezza, come il deterioramento del se-
gnale, la perdita di frame o i ritardi della
comunicazione, vi sono casi in cui la IEC
richiede che esista un rate BER (Bit Error
Rate) inferiore di 1 bit su 100 (BER <10
-2
).
Tale incidenza è utilizzata per il calcolo
della probabilità di errori residui, che è
l’indice con cui valutare la capacità del
protocollo di intercettare gli errori. La
probabilità di errore residuo con FSoE è
basata su un BER di 10
-2
, che rende così il
protocollo completamente indipendente
dal cammino trasmissivo e adatto al con-
trollo della sicurezza in modalità sia cen-
tralizzata, sia decentralizzata. Il cammino
trasmissivo è così arbitrario, non solo in
caso di uso di fieldbus Ethercat.
Gli impianti sono dotati di sistemi utili a soddisfare le esigenze dei vari processi di produzione, interconnessi in modo che
l’impianto lavori secondo le regole e le modalità volute