Trasmissioni senza soluzione di continuità

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Dispositivi quali switch, router e I/O per la comunicazione via industrial ethernet consentono di realizzare trasmissioni ‘dal campo al cloud’ senza soluzione di continuità

Il mercato delle soluzioni di rete industriali è in rapida crescita, con un Cagr previsto per il periodo 2021-2026 pari al 20,34%. Questo incremento è alimentato dalla necessità di migliorare l’efficienza operativa nell’industria attraverso la digitalizzazione e l’adozione di tecnologie come l’Internet delle Cose Industriale (IIoT) e l’Industria 4.0. Questi sistemi richiedono la disponibilità di reti sicure e standardizzate per collegare gli ambienti di produzione con i livelli superiori di analisi e gestione degli impianti, consentendo un accesso continuo ai dati in tempo reale e aumentando la visibilità e il controllo da remoto. Mentre avanzano soluzioni wireless come LTE/4G/wi-fi o il 5G, il passaggio da reti fieldbus proprietarie a protocolli Industrial Ethernet standardizzati sta ridisegnando l’ecosistema industriale, favorendo una maggiore accessibilità ai dati e migliorando l’efficienza delle operazioni. Inoltre tecnologie come Network Slicing, Software Defined Networking (SDN), Network Function Virtualization (NFV) e Low power wide area network (Lpwan) stanno ridefinendo le applicazioni industriali, offrendo maggiore flessibilità. Le reti industriali sono una componente essenziale per far fronte alla crescente quantità di dati generati da dispositivi mobili, cloud e sistemi IoT; le soluzioni di edge computing consentiranno sempre più l’analisi ed elaborazione dei dati ai ‘margini’ della rete, rendendo necessaria l’implementazione di soluzioni di comunicazione flessibili, rapide e sicure per evitare vulnerabilità e attacchi informatici. In questo scenario, switch, router e moduli I/O, elementi chiave nelle reti di comunicazione industriali, svolgono un ruolo centrale per garantire affidabilità, sicurezza e rapidità nella trasmissione del flusso dati.

Advantech Europe

Advantech (www.advantech.com/en-eu) ha lanciato lo switch Ethernet modulare EKI-8528, progettato per migliorare la gestione di rete e la connettività in sottostazioni digitali e utenze energetiche. Progettato per rispettare gli standard rigorosi della norma IEC61850-3, EKI-8528 è ideale per reti industriali di medie e grandi dimensioni; supporta fino a 24 porte Gigabit e 4 opzioni di uplink a 10 Gigabit, soddisfacendo un’ampia gamma di requisiti di rete. Progettati per operare in ambienti di sottostazione gravosi, questi switch Ethernet gestiti superano problematiche di compatibilità elettromagnetica (EMC) continua e transitoria; il design rugged e fanless, insieme all’ampio intervallo di temperature di esercizio da, -40 a 75 °C, assicurano prestazioni stabili in condizioni estreme. Gli switch sono anche certificati EN50121-4, risultando ideali per sistemi di trasporto intelligenti. Infine, EKI-8528 offre un alimentatore di potenza ridondante e ridondanza di rete X-Ring Pro, essenziali per la continuità operativa in applicazioni mission-critical. Supporta, inoltre, moduli opzionali per Highavailability Seamless Redundancy (HSR) e Parallel Redundancy Protocol (PRP) con zero perdita di pacchetti, assicurando la continua connettività e affidabilità della rete.

Beckhoff Automation

Il terminale Ethercat EL8601-8411 proposto da Beckhoff (www.beckhoff.it) offre una combinazione di fino a 12 interfacce di segnale (8xDI, 2xDO, 1xAI, 1xAO) e fino a 9 tipi di segnali diversi. Grazie all’elevato numero di combinazioni configurabili, rappresenta una soluzione compatta per le applicazioni in cui sono richiesti solo pochi segnali complessi, per esempio come complemento ideale del PC embedded CX7000. Oltre agli ingressi e alle uscite digitali è possibile configurare un ingresso e un’uscita analogica come segnale in corrente o tensione; gli ingressi digitali con tempi di filtraggio configurabili possono essere utilizzati anche per encoder HTL a 24 V con traccia A/B, e include funzione latch e gate, o come contatore up/down con una frequenza di conteggio fino a 100 kHz. 2 delle uscite digitali possono essere utilizzate come segnale PWM, che può essere modulabile sia in larghezza d’impulso, sia in frequenza, in un intervallo compreso tra 20 Hz e 25 kHz. Ciò consente di utilizzare l’unità EL8601- 8411 in modo estremamente flessibile, per esempio in configurazione digitale/ analogica, contatore/PWM/analogica o encoder/PWM/analogica.

Bosch Rexroth

Quando si tratta di connettività e rete, ctrlX I/O di Bosch Rexroth (www. boschrexroth.com/it/it) apre nuove strade da percorrere. Il portafoglio I/O è progettato per l’integrazione orizzontale e verticale e rappresenta un’estensione funzionale della piattaforma di controllo ctrlX Core. Di conseguenza, gli utenti traggono vantaggio da estensioni complete di comunicazione e prestazioni, nonché da moduli I/O orientati verso tecnologie future come 5G, TSN e AI. La configurazione è compatta, modulare e affidabile e, pertanto, consente un notevole risparmio di spazio. Il montaggio e il cablaggio possono essere realizzati senza strumenti. La flessibilità e la potenza della soluzione sono caratterizzate, tra le altre cose, dall’apertura all’ecosistema Ethercat, dalle topologie flessibili di macchine e da diversi standard di comunicazione. La configurazione e la diagnostica basate sul web, le funzioni plug&run e le funzioni di monitoraggio integrate portano la progettazione a un nuovo livello.

Contradata Milano

Con la trasformazione digitale, la convergenza tra tecnologia dell’informazione (IT) e tecnologia operativa (OT) sta diventando sempre più vitale per le aziende che cercano di migliorare l’efficienza e la competitività. Centrale in questa integrazione è il ruolo degli switch Ethernet industriali. Contradata (www.contradata.it) promuove la serie Raptor di Sbjlink, offrendo una gamma completa di opzioni che facilitano la comunicazione senza soluzione di continuità tra IT e OT, garantendo percorsi di trasmissione dati affidabili. I modelli base, RPT-1008-T-X6M e RPT-1005- T-X6M supportano: classe di conformità Profinet A; coda di priorità QoS, Broadcast Storm Protection, ampio range di temperatura operativa (-40~75 °C). Inoltre, la serie integra dati provenienti dai dispositivi OT con le piattaforme di analisi IT, fornendo alle aziende informazioni in tempo reale sulle prestazioni operative, il che facilita un processo decisionale più rapido. Inoltre, migliora la sicurezza di rete garantendo funzionalità di sicurezza avanzate, come Vlan ed elenchi di controllo degli accessi, proteggendo dati sensibili e infrastrutture critiche dalle minacce informatiche.

Delta Electronics

Delta Electronics (www.delta-emea.com) ha progettato la serie di moduli I/O AX-5 caratterizzata da un’installazione semplice e intuitiva, con clip brevettate per guida DIN e connettori frontali rimovibili e un’eccezionale flessibilità grazie ai moduli di alimentazione isolati. Offrendo tempi di risposta rapidi e un’ampia compatibilità di rete, la serie soddisfa le diverse esigenze di costruttori di macchine, system integrator e distributori in vari settori industriali. Offre, inoltre, un design sottile con una larghezza di 12 mm per modulo, riducendo fino al 50% lo spazio richiesto nei quadri elettrici. Grazie ai moduli di alimentazione e di connessione, la serie AX-5 caratterizzata un’installazione flessibile, che permette di separare gli I/O in diversi gruppi elettricamente isolati, semplificando la risoluzione dei problemi e riducendo i tempi di inattività del sistema. La serie AX-5 è dotata di un connettore frontale rimovibile per ciascun modulo, che semplifica il processo di cablaggio e riduce l’impegno necessario per la sostituzione. Inoltre, un diagramma di cablaggio stampato sul lato di ciascun modulo elimina la necessità di consultare frequentemente il manuale d’uso, risparmiando tempo e minimizzando gli errori durante l’installazione e la manutenzione. Semplificando il processo di installazione, si accelera significativamente la messa in servizio, si aumenta la flessibilità nella pianificazione del sistema e si riducono i costi di manodopera. Progettata per applicazioni che richiedono tempi ristretti, la serie AX-5 offre risposte rapide e supporta il protocollo Ethercat per una comunicazione dati affidabile ed efficiente. Supporta anche le funzionalità Ethercat Hot Connect e Distributed Clock, offrendo maggiore flessibilità e sincronizzazione precisa. In futuro, integrerà il supporto per Profinet ed Ethernet/IP tramite accoppiatori dedicati, consentendo un’integrazione ancora più ampia in varie infrastrutture di rete. Questi moduli sono compatibili con i controller Delta e con controller di terze parti, garantendo un’integrazione ottimale nei sistemi esistenti.

Mitsubishi Electric

Mitsubishi Electric (https://it.mitsubishielectric.com/fa) offre soluzioni che utilizzano la tecnologia TSN per garantire prestazioni ai massimi livelli attraverso strutture di rete Ethernet standard, con nuove soluzioni che completano la piattaforma di automazione iQ-R, come gli I/O remoti (modulari e compatti), il PLC compatto iQ-F, i nuovi servo della famiglia MR-J5 e i nuovi inverter FR-E800. Una delle ultime soluzioni che è stata dotata di interfaccia per la rete CC-Link IE TSN è il modulo I/O remoto di tipo slice della serie NZ2FT: si tratta di un modulo con 16 punti con una larghezza di soli 11,5 mm. È possibile collegare fino a 64 moduli per stazione, con un notevole risparmio di spazio. Ogni modulo I/O remoto di tipo slice dispone di LED per ciascun terminale: ciò permette di controllarne facilmente il funzionamento, riducendo i costi di manutenzione. I parametri possono essere impostati utilizzando il software GX Works3 o web server, uno strumento di impostazione integrato che include funzionalità come monitoraggio, diagnostica e test funzionali, contribuendo a ridurre i tempi di progettazione e i costi della macchina.

Moxa

Gli switch TSN di Moxa (www.moxa-europe.com) consentono di progettare infrastrutture di comunicazione end-to-end interoperabili, deterministiche e affidabili, per realizzare reti sensibili al tempo (TSN) per applicazioni industriali critiche senza le limitazioni dei sistemi proprietari. Valorizzando la propria esperienza nel far convivere le reti Ethernet standard con le applicazioni industriali, Moxa sostiene il programma di certificazione dei componenti Avnu Alliance, fornendo prodotti di test e completando casi di test per dispositivi di rete come gli switch Ethernet, per contribuire allo sviluppo del programma. Gli switch Ethernet TSN di Moxa, con componenti certificati Avnu, sono caratterizzati da un design compatto e da un’interfaccia facile da usare; sono ideali per una varietà di applicazioni, come l’automazione di fabbrica, la personalizzazione dinamica di massa, le centrali idroelettriche e le macchine utensili CNC. La serie TSN-G5000 non solo aiuta i clienti a ridurre i tempi di produzione e ad aumentare l’efficienza, ma mostra anche i vantaggi tangibili delle reti TSN in applicazioni industriali reali, accelerando la trasformazione digitale in vari settori.

Murrelektronik

La famiglia di switch Xelity di Murrelektronik (www.murrelektronik.it) è sinonimo di gestione intelligente e decentralizzata dei dati e rappresenta la soluzione per il collegamento di dispositivi Ethernet in reti piccole e/o locali. La serie Xelity riassume una gamma di switch dalle caratteristiche variegate, in modo da adattarsi perfettamente ai requisiti ed essere impiegati in varie applicazioni, come per esempio i sistemi di visione. Disponibili in varie versioni, come l’Hybrid oppure il 10 TX (managed), questi switch consentono l’inserimento in cascata di vari dispositivi con il vantaggio di ottenere l’integrazione in una linea di componenti e moduli attraverso una sola sorgente di alimentazione. Anche il range di velocità di trasmissione può essere ampio, da 100 Mbps a 2,5 Gbps, a seconda del dispositivo. Molte sono le funzionalità, come lo shutdown e/o il mirroring delle singole porte, nonché un’efficace diagnostica online tramite web server integrato. Tutti gli switch della famiglia Xelity sono dotati di una robusta custodia metallica con grado di protezione IP67, che garantisce un’assoluta protezione contro sollecitazioni meccaniche, acqua e polveri, e che ne consente l’uso anche negli ambienti più gravosi.

Omron

La serie RT1 SiteManager di Omron (http://industrial.omron.eu/remoteaccess-solution) include gateway edge IIoT dotati di firewall integrato e con certificato di sicurezza. Installabili nei pannelli di controllo delle macchine, forniscono un accesso remoto per la manutenzione su richiesta e in tempo reale delle apparecchiature industriali. Soluzione ‘chiavi in mano’ in grado di migliorare la reattività, ridurre l’impatto delle emergenze, ottimizzare il carico di lavoro dei tecnici e massimizzare la disponibilità e la produttività delle macchine, RT1-Series consente di collegare fino a 100 dispositivi di tutti i tipi di apparecchiature industriali via Ethernet e di raccogliere i dati tramite, per esempio, Modbus, OPC UA ecc., e inviarli al cloud per ulteriori analisi.

R.Stahl

In modo specifico per l’ambito delle reti per il telecontrollo, R.Stahl (https://rstahl.com/en/global/home) può fornire materiali certificati per aree a rischio esplosione, quali dispositivi di rete e remote I/O. Come soluzioni di rete wireless, in particolare, propone i Wlan access point per installazione in Atex zona 1/21 (tipo 8265, Ex d) e zona 2/22 (tipo 7145, Ex e). Le caratteristiche includono: Wlan fino a 300 Mbps, su standard 802.11 a, b, g, (n) a 2,4 e/o 5 GHz; robusta custodia in acciaio inox o in GRP, grado di protezione IP66, temperatura di lavoro da -40 a 60 °C; configurazione intuitiva via web browser. Le soluzioni sono basate anche su hardware IT di preferenza del cliente (per esempio dispositivi standard de facto come i Cisco 2802i o 2802e), montato e testato da Stahl in fabbrica. Sono disponibili versioni con 1 o 2 antenne esterne omni-direzionali 2.4 GHz o 5 GHz. Il sistema di I/O remoto IS1+, adatto per l’impiego in aree pericolose in zona 1 e 2, offre opzioni versatili per la gestione di dispositivi di campo tramite tecnologie Ethernet standard; un risultato ottenuto grazie alla disponibilità di una vasta gamma di moduli di I/O per la gestione di segnali a sicurezza intrinseca e non intrinseca, oltre a moduli particolari per segnali pneumatici. In aggiunta alla comunicazione Modbus RTU e Profibus DP, il sistema supporta le reti basate su Ethernet, come Profinet, Modbus TCP ed Ethernet/IP. Gli utenti della Remote I/O IS1+ godranno di vantaggi importanti, quali i moduli di I/O DI/DO e AI/AO multifunzione, in cui ogni singolo canale è parametrizzabile e configurabile individualmente come ingresso o come uscita, e la segnalazione di necessità di manutenzione preventiva (End of Service-Life), che viene determinata con fino a 12 mesi di anticipo rispetto alla previsione di guasto, visualizzati localmente con un LED blu e segnalati al sistema di controllo di livello superiore tramite un messaggio in rete, secondo Namur NE107. Remote I/O Stahl è pensata per l’impiego anche in condizioni ambientali estreme, in situazioni con presenza di temperature estremamente alte (fino a 75 °C) o basse (-40 °C), umidità elevata, vibrazioni importanti, atmosfere aggressive (presenza di sale). A testimonianza di queste caratteristiche, questi prodotti vantano molte certificazioni di enti di controllo (DNV-GL, LR, BV, ABS, CCS, KRS, ClassNK, PRS, Rina, RS).

Red Lion

Red Lion (www.redlion.net) ha lanciato lo switch Ethernet industriale a 16 porte non gestito N-Tron NT116 per supportare le operazioni mission-critical in ambienti difficili. Questo switch offre prestazioni e affidabilità ineguagliabili anche negli ambienti industriali più difficili, per l’acquisizione dei dati, il collegamento di I/O via Ethernet e il controllo dei processi. Di dimensioni compatte e dotato di 16 porte per connessioni in rame ad alte prestazioni (10/100BaseTX RJ45), l’unità è alloggiata in un robusto contenitore metallico di classe industriale. Il modello NT116 offre un’elevata tolleranza agli urti e alle vibrazioni e tutte le porte sono dotate di protezione dalle scariche elettrostatiche e contro le sovratensioni. Gli utenti possono contare su un valore di Mtbf pari a 1,2 milioni di ore, e affidarsi a un prodotto dal un design sottile e poco ingombrante, che funziona a temperature comprese tra -40 °C e 85 °C. Per garantire connessioni molto robuste in rete, lo switch NT116 supporta comunicazioni alla velocità massima prevista dagli standard, con fino a 3,2 Gb/s di throughput; utilizza la tecnologia store&forward e supporta il funzionamento full e half duplex. Per la ridondanza sono disponibili 2 ingressi di alimentazione da 10 a 49 Vc.c. Oltre alla conformità con lo standard ieee802.3 e alle certificazioni per il settore navale, ferroviario e del materiale rotabile, il nuovo switch ha ottenuto le certificazioni UL Ordinary e Hazardous locations, oltre che le certificazioni Atex e IecEx.

Siemens

Le nuove linee di prodotti Scalance XC-400 e XR-500 di Siemens (www.siemens.com/it/it.html) sono ideali per reti d’impianto ad alte prestazioni, dove sono richieste un’elevata disponibilità della rete e ampie opzioni di diagnostica, oltre a numerose porte e alta velocità di comunicazione. Grazie alla robusta struttura industriale, che garantisce un intervallo operativo da -40 °C a 60 °C, questi modelli sono adatti a operare in sicurezza in ambienti industriali. Le linee presentano diverse combinazioni di porte elettriche RJ45 e porte ottiche SFP, oltre al consolidato sistema operativo degli Scalance XC-200. Questi switch gestiscono il networking Layer 3 tra le varie unità dell’impianto e la comunicazione tra le diverse parti della rete di campo. Grazie all’uso delle Vlan è possibile avere una sola infrastruttura di rete per dati, voce, video e Profinet. Altrettanto importante è la diagnostica continua, garantita da Profinet, Sinec NMS, Syslog, Snmp e browser web, e le funzioni di sicurezza integrate che proteggono da accessi non autorizzati.

Softing Industrial

Lo switch di campo aplSwitch Field di Softing (www.softingitalia.it/ industrial), dotato di 16 porte Ethernet-APL (Advanced Physical Layer) con proxy Profibus PA opzionale, è progettato per l’uso in zona 2 e permette di garantire una connettività affidabile e omogenea fino al livello di campo. Consente di collegare in modo trasparente i dispositivi di campo Ethernet-APL ‘Two-Wire Intrinsically Safe Ethernet’ (2-Wise) a reti Industrial Ethernet di livello superiore, fornendo a questi dispositivi un’alimentazione a sicurezza intrinseca. Inoltre, la variante aplSwitch Field PA supporta il collegamento di dispositivi di campo Ethernet-APL e Profibus PA, garantendo un’integrazione senza problemi nei sistemi industriali esistenti. Lo switch aplSwitch Field offre una facile integrazione con i principali sistemi di controllo distribuito (DCS) e di gestione degli asset (AMS) grazie a 16 porte Ethernet-APL 2-Wise, che supportano Profinet con topologia ad anello MRP (Media Redundancy Protocol); è compatibile con i principali sistemi di controllo, come Emerson, Siemens e ABB, garantendo reti stabili grazie al supporto di ingress/egress. Le funzioni Profinet integrate e il display locale facilitano la diagnostica, migliorando i processi di messa in servizio e manutenzione. Inoltre, aplSwitch Field è progettato per l’installazione in zona Ex 2, con connettività per dispositivi di campo in zona Ex 0 e 1, ed è dotato di un robusto alloggiamento con classe di protezione IP30. La variante aplSwitch Field supporta sia la classe di potenza A che la classe di potenza B, il che garantisce che anche i dispositivi di campo con requisiti di potenza più elevati possano essere utilizzati senza problemi. La variante PA consente la migrazione dell’infrastruttura PA esistente alla topologia Ethernet-APL. I dispositivi Ethernet-APL e Profibus-PA possono essere utilizzati insieme su un unico switch grazie a un proxy Profinet integrato.

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