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FEBBRAIO 2017
FIELDBUS & NETWORKS
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Fieldbus & Networks
I
l settore del trasporto ferroviario è tradizionalmente legato a
tecnologie il cui requisito primario è la garanzia del massimo
livello di sicurezza ottenibile. Se da un lato questo approccio
‘conservativo’ può aver talvolta rallentato l’introduzione di tec-
nologie di ‘ultima generazione’, dall’altro ha sicuramente favo-
rito l’adozione di soluzioni molto affidabili e non legate alle ‘mode
tecnologiche’ del momento. Infatti, il mercato del trasporto ferroviario
è legato a cicli di investimento che si misurano nell’ordine dei de-
cenni (per il materiale rotabile) e di ben oltre per quanto riguarda le
infrastrutture fisse. Inoltre, l’evoluzione storica del sistema ferrovia-
rio ha da sempre previlegiato la garanzia di sicurezza dei passeggeri
trasportati, per cui qualunque elemento che entra a far parte del ‘si-
stema ferrovia’ è sottoposto a vincoli normativi sulla progettazione e
realizzazione pratica molto stringenti.
Nel settore delle comunicazioni, sia all’interno del treno, sia tra treno e
infrastruttura, nel mercato ferroviario si sono pertanto applicati tutta una
serie di norme e standard specifici, mentre solo più recentemente si sono
diffuse anche soluzioni basate su protocolli e standard di uso più gene-
rale, soprattutto Ethernet e protocolli IP.
Rete di comunicazione treno
L’architettura fondamentale di riferimento della rete di comunicazione
di un treno è nota con l’acronimo TCN (Train Communication Network),
un’infrastruttura pensata per favorire lo scambio sicuro e affidabile
delle informazioni necessarie a comandare e monitorare gli impianti
presenti su un treno, favorendo lo scambio di informazioni di comando,
controllo e diagnostiche tra apparati distribuiti in vari punti di locomo-
tive e carrozze.
L’architettura generale di una rete TCN ha fondamentalmente una
struttura gerarchica a due livelli (si veda Figura 1). Il livello principale
è costituito dalla rete WTB (Wire Train Bus), tipicamente un colle-
gamento seriale che attraversa l’intero treno, dalla locomotiva di
testa all’ultima carrozza o locomotiva di coda. Ciascuna locomotiva
o carrozza ospita un nodo della rete WTB, al quale fa capo anche il
collegamento al bus di comunicazione di livello gerarchico inferiore,
che interconnette i vari dispositivi presenti all’interno di una singola
carrozza o locomotiva, che viene chiamato MVB (Multifunction Vehi-
cle Bus). La trasmissione dati sulla rete WTB avviene su un doppino
schermato funzionante a frequenza di cifra di 1 Mbps, con una codifica
di tipo Manchester II e protocollo Hdlc su una distanza massima di 860
m, fino a raggiungere un massimo di 32 nodi. È prevista la possibilità
NEL SETTORE FERROVIARIO CONVIVONO
BUS DI COMUNICAZIONE DIVERSI,
DA QUELLI PER SUPPORTARE LE
FUNZIONI DI CONDUZIONE IN SICUREZZA
DEL TRENO, A QUELLI PER FORNIRE
SERVIZI DI INFORMAZIONE
E INTRATTENIMENTO AI PASSEGGERI
PROTOCOLLI FIELDBUS
NEL FERROVIARIO
Tutorial
di
Stefano Cazzani
Figura 1 - Architettura di riferimento della rete di comunicazione
treno TCN (Train Communication Network)
Fonte: Bombardier Transportation
Fonte: www.pixabay.com