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SETTEMBRE 2015 Fieldbus & Networks 83
per troubleshooting. L’offerta dei tool per la diagnostica a livello fisico
è ampia; in commercio si trovano soluzioni semplici ed economiche,
come soluzioni più impegnative, anche dal punto di vista economico,
qualificate per la certificazioni delle reti, il cui costo varia dai 150 ai
4.500-5.000 euro.
Questi strumenti sono in grado di diagnosticare lo stato e la bontà
dei cavi nelle loro diverse fattispecie: il tipo di cavo, la sua lunghezza,
eventuali interruzioni o cortocircuiti, correttezza o errori della ‘pinna-
tura’ dei connettori ecc. Installatori e manutentori non possono farne
a meno. Passando all’analisi del traffico dati, trattandosi di tecnologia
Ethernet questa può essere fatta con uno strumento molto diffuso e
conosciuto che si chiama Wireshark. Le versioni più recenti sono in
grado di riconoscere i diversi protocolli e catturarne i pacchetti con le
specifiche strutture. Wireshark può essere scaricato gratuitamente
nella versione base e/o lo si può acquistare nelle versioni ‘specializ-
zate’, anche con soluzioni hardware dedicate e portatili. A differenza
dei tool utili per i test dei cavi, l’uso di Wireshark, come degli ana-
lizzatori di proto-
collo in genere,
non è banale. Chi
lo utilizza deve
quindi conoscere
la tecnologia, sa-
pere riconoscere
le strutture dei
pacchetti, sapere
configurare i filtri
e soprattutto sa-
pere che cosa
va cercando.
Le versioni
‘ s p e c i a l i z -
zate’ per i vari
protocolli aiu-
tano nell’ana-
lisi colorando
i pacchetti in
modo diverso
e fornendo
qualche par-
ticolare indi-
cazione sul
s i gn i f i ca t o
dei dati ana-
lizzati. La tecnologia Profibus, infine, si basa sulla trasmissione se-
riale RS485. Anche per Profibus sono disponibili tool proposti da vari
fornitori sia per la diagnostica del livello fisico, sia per quella relativa
al traffico dati. Vengono proposte soluzioni mobili per uso occasionale
in sito, soprattutto per la ricerca guasti, e soluzioni fisse per la dia-
gnostica da remoto finalizzata soprattutto alla diagnostica predittiva.
I tool per l’analisi del livello fisico e del traffico dati delle reti Profibus
DP sono generalmente compresi in un unico kit, mentre per l’analisi
del livello fisico delle reti Profibus PA serve uno strumento specifico.
Diagnostica dei componenti dei sistemi
di controllo e supervisione
I componenti, ossia sensori, attuatori, schede di I/O ecc., sono i tas-
selli fondamentali dei sistemi di controllo e supervisione nell’industria
di processo. Come in un mosaico, se un tassello viene meno, l’intera
immagine è compromessa e, a seconda della posizione del tassello, si
deteriora fino a perdere ogni significato. Così, in un sito industriale se
un componente si rompe, vi saranno conseguenze più o meno gravi,
tali anche da comportare il blocco dei macchinari e il fermo della pro-
duzione. Si può dunque intuire quanto sia importante la diagnostica,
possibilmente predittiva, dei componenti dei sistemi di controllo e
supervisione. Si può conseguire questo obiettivo con vari approcci
e con diversi risultati a seconda della complessità delle tecniche di
diagnostica. Si può semplicemente monitorare i dispositivi i campo,
leggendo periodicamente le informazioni che essi stessi sono in grado
di fornire (i dispositivi smart possono fornire molte informazioni sul
loro stato di salute), oppure si possono usare queste informazioni in
algoritmi e applicazioni software per fare una diagnosi più puntuale e
per fornire indicazioni operative.
Gli utilizzatori possono acquistare applicazioni, abbastanza costose,
che spesso hanno il limite di essere ‘proprietarie’, quindi non idonee
per ambienti ‘general purpose’. È per questo motivo che spesso si
rinuncia alla diagnostica avanzata dei componenti. Clui Exera, l’as-
sociazione italiana degli utilizzatori che si occupa di automazione, ha
sviluppato, con il contributo fondamentale dell’Università di Pisa, un
algoritmo e un’applicazione software per il monitoraggio, la diagno-
stica e il retuning dei loop di controllo. L’applicazione, che si chiama
PCU (Plant Check Up), permette di valutare le prestazioni degli anelli
di regolazione di base, facendo riferimento ai dati acquisiti durante
il normale funzionamento dell’impianto. Lo strumento è in grado
di individuare la presenza di loop anomali, di indicarne le cause e
i possibili interventi correttivi. Ecco dunque come la diagnostica dei
componenti può essere fatta in modo efficace ottenendo interessati
benefici anche in termini economici.
(*) Comitato Tecnico Automazione Oggi - Fieldbus&Networks
Clui Exera -
Grafici di due verdetti dell’applicazione PCU: il primo indica il
funzionamento corretto di un loop, il secondo la presenza di un attrito
Esempio di tool per la diagnostica dei cavi
Ethernet
Esempio di analisi dei pacchetti del traffico rete
registrati con Wireshark
Esempio di analisi del livello fisico di reti Profibus
Loop funzionante correttamente Loop con attrito