Ethernet PowerLink, performance e apertura

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Automazione e Strumentazione

 

Si è tenuta l’8 ottobre al Tecnopolo di Reggio Emilia la prima PowerLink Convention, evento dedicato a tutti gli utilizzatori e ai costruttori di macchine che stanno prendendo in considerazione l’adozione di soluzioni di automazione basate su Ethernet PowerLink.

Quello di Reggio Emilia è stato il primo evento di questo tipo che EPSG (Ethernet PowerLink Standardization Group), il consorzio che supporta l’adozione di PowerLink e openSafety, ha organizzato a livello mondiale.

Alla giornata, organizzata da Messe Frankfurt Italia, ha richiamato l’attenzione di circa 150 operatori specializzati: costruttori di macchine, utenti finali e integratori, sviluppatori, direttori tecnici, direttori di stabilimento, progettisti, docenti e ricercatori interessati alle tecnologie di comunicazione basate su Ethernet industriale con capacità real-time.

La Convention, organizzata con la formula del convegno con mostra, è stata l’occasione, per tutti i partecipanti, di approfondire aspetti tecnici, di incontrare altri utilizzatori e di vedere da vicino i prodotti con interfaccia PowerLink, proposti direttamente dalle aziende partner dell’evento: ABB, B&R, Cognex, Comau, Eaton, Festo, Hilscher, HMS, Laumas, MTS Sensor, Nord Drivesystems e Telestar.

“La Convention – ha dichiarato Stéphane Potier, Technology Marketing Manager EPSG – è risultata essere il più grande evento dedicato a uno standard di comunicazione industriale in Italia e una conferma del grande successo di PowerLink nel Paese. Questo dimostra che l’industria italiana è consapevole dell’importanza della rete di comunicazione come vera e propria spina dorsale su cui basare la progettazione delle macchine più moderne”.

Potier ha ricordato anche che partecipano al gruppo oltre 3.100 produttori di apparecchiature, che PowerLink è open source e non pone restrizioni legali in materia di licenze e brevetti e che è l’unico standard riconosciuto in Cina per l’Ethernet Real Time (GB/T 27960)

Il convegno è stato articolato in tre sessioni dedicate a “Sensori e Attuatori”, “Integratori di Tecnologia” e “Sistemi di Controllo”.

Di particolare interesse la relazione tecnica introduttiva tenuta dalla Prof.ssa Micaela Caserza Magro, del dipartimento Diten dell’Università di Genova, che ha presentato gli aspetti tecnici salienti di questo bus di campo ethernet-based in grado di collegare gli “attori” lungo l’intera piramide dell’automazione, dal campo al controllo fino ai livelli “enterprise”.

“La scelta di Ethernet come ‘mezzo’ sul quale basare questo protocollo consente agli utilizzatori di avere la massima libertà nella scelta delle topologie di rete, mantenendo un’elevata banda passante”, ha spiegato la professoressa Caserza Magro.

Ma Ethernet standard, come è noto, non è in grado di impedire le collisioni tra i messaggi e di conseguenza non è può assicurare un comportamento deterministico e real-time. PowerLink consente di eliminare le collisioni e quindi i ritardi di cui soffre “nativamente” Ethernet senza richiedere modifiche hardware alla rete. In tal modo è possibile ottenere prestazioni soft real-time con un tempo di ciclo di 1 ms. Adottando invece anche delle modifiche hardware è possibile ottenere prestazioni ancora più spinte, con tempi di ciclo che scendono fino a 100 micro secondi (hard real-time). Il jitter è ridotto ad appena 100 ns.

Tra le caratteristiche più interessanti di PowerLink, la già citata flessibilità di topologie, la possibilità di fare hot plug e unplug di componenti della rete senza incorrere in violazioni del comportamento real time. Non ultimo, la licenza open source di tipo BSD anziché GNU, meno vincolante per la redistribuzione del software.

La struttura di PowerLink consente di gestire, oltre alla comunicazione isocrona, anche messaggi asincroni con i quali è possibile ad esempio ricevere dai dispositivi preziose informazioni diagnostiche.

Utilizzando openSafety, altro protocollo promosso dal consorzio EPSG, è possibile far girare sulla stessa infrastruttura di rete anche le funzioni di sicurezza, con certificazione fino a SIL 3.

Franco Canna

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