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NOVEMBRE 2015
FIELDBUS & NETWORKS
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Cover story
Softing Italia
Con TCP/IP cambia (quasi) tutto
Quali sono i cambiamenti correlati all’impiego di Profinet, come esem-
pio di comunicazione Industrial Ethernet su base TCP/IP, nell’automa-
zione industriale?
TCP/IP è un protocollo standard aperto e molto diffuso. Gli utilizza-
tori vogliono approfittare di questa struttura aperta e delle possibilità
che essa offre. Di conseguenza, spesso le reti Profinet sono soggette
nella pratica a condizioni molto variabili. Per esempio, gli utilizzatori
modificano spesso la configurazione di rete e sostituiscono le utenze
collegate. L’impiego di un protocollo TCP/IP significa anche che i con-
fini tra automazione industriale e IT aziendale diventano meno chiari
e presentano al contempo una maggiore permeabilità. Anche qualora
sia possibile mantenere la stabilità della rete, poi, la sua configura-
zione e quella delle utenze della rete sono più complesse. Gli errori
di rete, iniziali, durante la messa in esercizio, o anche successivi, per
esempio dopo la sostituzione di un apparecchio difettoso mentre l’im-
pianto è operativo, sono spesso causati da errori di configurazione.
La probabilità che le cause dell’errore siano di natura fisica è di gran
lunga inferiore. Questo quanto meno allo stato odierno. In futuro si
vedrà come si comporteranno concretamente le reti Profinet a lungo
termine... I livelli di protocollo inferiori della comunicazione Profinet
sono complessi. A seconda della causa dell’errore e dell’analisi ne-
cessaria, per identificare ed eliminare l’errore può essere indispensa-
bile che l’utilizzatore possegga un ampio know-how specialistico nei
campi della tecnologia di comunicazione o dell’IT.
Ciò significa che gli utilizzatori della tecnologia Profinet si trovano,
da un lato a dover risolvere il problema tecnologico di adeguare la
diagnosi di rete alle nuove condizioni di comunicazione su base TCP/
IP, dall’altro a dover affrontare anche difficoltà di tipo organizzativo.
Queste nascono sia in riferimento a controlli di routine su una rete, il
cui funzionamento è di per sé stabile, ma la cui struttura è aperta e
variabile, sia in connessione con la complessità tecnica della ricerca
di errori in casi particolarmente ‘ostinati’. Qui si deve innanzitutto
chiarire come assicurare nel modo più efficiente l’esecuzione di una
grande varietà di operazioni di diagnostica e chi è il responsabile del
singolo caso.
Questioni di tipo organizzativo
I tre gruppi di domande esemplificative qui riportati illustrano le dif-
ficoltà organizzative che devono essere risolte dagli utilizzatori della
tecnologia Profinet (si veda Figura 1).
Le domande sono molteplici. Chi si occupa delle singole operazioni? A
chi deve rivolgersi un addetto alla manutenzione se non riesce a loca-
lizzare ed eliminare un errore con i metodi a sua disposizione? A uno
specialista del suo stesso reparto? Al reparto IT della propria azienda?
A un fornitore di servizi esterno? L’addetto alla manutenzione può
fare riferimento a criteri chiari, che definiscano quando sia arrivato
il momento di ricorrere a un aiuto esterno? Come può l’utilizzatore
organizzare un collaudo efficiente di una rete Profinet nel quadro della
messa in esercizio dell’impianto? Il fornitore dell’impianto esegue una
prova di collaudo? Il reparto di progettazione esegue il controllo, o ci
si deve rivolgere a un terzo indipendente? In che misura il reparto di
progettazione esamina già in una fase precoce le responsabilità, i
processi e la scelta degli strumenti per la diagnosi di rete? Se non se
ne occupa il reparto di progettazione, chi lo fa?
È interessante esaminare le risposte date dai diversi utilizzatori della
tecnologia Profinet a queste domande e anche notare come le re-
sponsabilità e i compiti vengano attribuiti a soggetti diversi. Anche
all’interno della stessa azienda si riscontrano notevoli differenze a
seconda dello stabilimento di produzione. Il ruolo degli addetti alla
manutenzione continua comunque a essere indiscusso, dato che sono
incaricati dell’assistenza immediata per tutti i problemi dell’impianto,
che si affida ora alla complessa tecnologia Profinet. Essi necessitano
pertanto di processi e strumenti adeguati per non dovere agire ‘alla
cieca’ nell’ambito della rete Profinet. Al tempo stesso, non è necessa-
rio né fattibile trasformare ogni collaboratore in un esperto nel campo
IT e comunicazioni, in modo che possa identificare e verificare, per
esempio, la presenza di un errore interno nello stack di protocollo del
fornitore degli apparecchi…
Il ruolo degli strumenti diagnostici
Da questa descrizione si possono ricavare i primi requisiti fonda-
mentali che devono essere rispettati dagli strumenti per la diagnosi
della rete: non esiste uno strumento ‘universale’, che possa eseguire
automaticamente l’operazione di diagnostica giusta per tutti i possi-
bili utilizzatori. Si può invece utilizzare un set di singoli apparecchi,
ciascuno dei quali sia in grado di effettuare una determinata opera-
zione di diagnostica per il relativo ambito di competenza. Viceversa,
gli utilizzatori dovrebbero scegliere gli strumenti sulla base di una
pianificazione il più precisa possibile di compiti e responsabilità.
Tornando alle domande di tipo tecnico, si deve anche fare riferi-
mento a due attività interne ai comitati di standardizzazione, una in
corso e l’altra da poco conclusa. In primo luogo, un gruppo di lavoro
di Profibus&Profinet International (PI), che fa capo a Karl-Heinz Nie-
mann, ha rivisto e ampliato sia la direttiva relativa alla pianificazione
Profinet, sia quella relativa alla messa in esercizio Profinet (
Profinet
Design Guideline
, versione 1.14, e
Profinet Commissioning Guideline
,
versione 1.36, entrambe del dicembre 2014). In secondo luogo, nel
comitato specializzato GMA 6.15 (VDI/VDE) diretto da Jürgen Jasper-
neite si sta definendo una direttiva dal titolo
‘Esercizio affidabile di
Tabella 1 - Funzionalità diagnostiche per le reti Profinet
Figura 1 - Potenziali soggetti coinvolti nella diagnostica di una rete
Profinet: chi esegue le singole operazioni? (Fonte Softing)