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SETTEMBRE 2015 Fieldbus & Networks 86
Fieldbus & Networks
un’alternativa a OPC UA, quanto piuttosto come una tecnologia a
esso complementare. OPC UA è particolarmente adatto all’integra-
zione verticale tra il livello di controllo realtime e l’alto livello, mentre
applicazioni client distribuite geograficamente come HMI o database
beneficiano della capacità di EAP di posizio-
narsi a un livello leggermente inferiore, teso
principalmente all’integrazione orizzontale
tra controllori diversi. I due protocolli possono
coesistere all’interno della stessa infrastrut-
tura hardware, al fine di soddisfare in modo
flessibile le necessità di comunicazione delle
più diverse architetture di impianto.
Un esempio applicativo
La produzione di pannelli solari consiste in
diversi passi, per i quali vengono utilizzati
sistemi di identificazione e marcatura, unità
di testing e moduli speciali per handling. Il
sistema di trasporto è diviso in isole di pro-
cessamento, fino a 14 in questo specifico
esempio applicativo, e ogni segmento è equi-
paggiato con un’unità di controllo e un’unità
operativa. In aggiunta, al sistema si possono
connettere pannelli operatore in numero
variabile a seconda delle necessità del pro-
cesso e nella posizione necessaria all’interno
della linea di produzione. Lo scambio dati tra
le diverse unità di controllo è implementato tramite EAP. Ogni sta-
zione scambia informazioni di controllo e di stato sia verso la stazione
che la precede, sia verso quella che la segue: 600 byte in ciascuna
direzione con un tempo ciclo di 10 ms. Inoltre, ogni unità di controllo
locale scambia 1.000 byte di dati in entrambe le direzioni con l’unità
centrale, anche in questo caso con un tempo ciclo di 10 ms. La co-
municazione verticale verso i sistemi HMI e MES è realizzata tramite
OPC UA in parallelo alla comunicazione EAP ciclica. Le due tecnolo-
gie risultano perfettamente complementari tra loro: Ethercat come
bus di campo basato su Ethernet per il
controllo di macchina e di impianto, in-
sieme a Ethercat Automation Protocol
per un efficiente scambio di dati tra i
dispositivi master, e OPC UA come piat-
taforma per una comunicazione scala-
bile integrante funzionalità di sicurezza,
in grado di garantire una trasmissione
criptata dei dati verso i sistemi MES/
ERP o verso il cloud.
Integrazione sempre più
spinta
I recenti sviluppi tecnici nel mondo
dell’automazione sono orientati a una
sempre maggiore integrazione degli
standard di comunicazione a livello di
campo e di impianto con la tecnologia
IT. L’affermazione di concetti come
Industrie 4.0 o IoT confermano questa
tendenza. In questo scenario, Ethercat
Automation Protocol, le cui specifiche sono definite da ETG, rap-
presenta un importante strato intermedio tra le tecnologie bus di
campo e web. Tale protocollo rende possibile una comunicazione
ciclica tra controllori, con eccellenti prestazioni realtime ed estese
funzionalità di diagnostica, utilizzando reti e infrastruttura hardware
Ethernet standard.
Esso consente anche la trasmissione dei protocolli basati su IP e
supporta meccanismi di comunicazione aciclica.
La comunicazione può essere instradata all’interno delle singole reti
bus di campo Ethercat, al fine di un ottenere un’efficiente configura-
zione, così come approfondite funzionalità di diagnostica.
EtherCAT Technology Group -
EAP supporta lo scambio di informazioni acicliche utilizzando il protocollo AoE (ADS over Ethercat)
Il sistema di trasporto è diviso in 14 isole di processamento e ogni segmento è equipaggiato
con un’unità di controllo e una operativa