Specialisti in campo: a ciascuno il suo protocollo
Ogni settore industriale ha necessità specifiche che ne condizionano in modo profondo lo sviluppo tecnologico. Phoenix Contact ha da tempo riorganizzato la propria struttura in divisioni altamente specializzate, per fornire ai singoli gruppi di utilizzatori le soluzioni più idonee, a partire dai protocolli di rete.
Attraverso le diverse divisioni aziendali, in particolare Industrial Manufacturing, Process Automation ed Infrastructure, Phoenix Contact adotta quindi protocolli di rete diversi gli uni dagli altri, per rispondere ad esigenze specifiche ben precise.
Automazione di processo. Parola d’ordine: sicurezza
Nel settore del Processo il bus di campo è sempre diffuso grazie soprattutto alla facilità di realizzazione della rete, alla diagnostica integrata e alla conseguente riduzione dei costi di cablaggio. Gli standard a più ampia diffusione sono quelli che meglio incontrano le esigenze correlate all’ambiente critico tipico dell’industria di processo, caratterizzato da un elevato rischio di esplosioni o incendi . In questo settore, inoltre, vi è spesso l’esigenza di rendere disponibile l’alimentazione tramite il cavo di rete, anche su distanze di centinaia di metri, e di coprire contemporaneamente applicazioni di fabbrica discrete (ad esempio pompe, trasportatori, attuatori e sistemi robotizzati) e di processo (come trasmettitori di pressione e temperatura): nella maggior parte degli impianti, infatti, gli strumenti legati a questi due tipi di funzioni lavorano a fianco gli uni agli altri, cosicchè avere un bus di campo unico per entrambi comporta un notevole risparmio sui costi. All’interno di questo settore specifico vengono dunque utilizzati principalmente bus di campo quali Fieldbus Foundation e Profibus PA.
Come nei restanti settori industriali, inoltre, anche nel processo la comunicazione wireless sta diventando sempre più diffusa ed importante. Partendo da questo presupposto HART Versione 7 definisce il wireless come la nuova tecnologia di trasferimento dati per l’automazione di processo.
Industrial Manufacturing. Integrazione e rapidità
I costruttori di macchine impiegano ormai quotidianamente bus di campo tradizionale e sistemi innovativi basati sul trasferimento di informazioni in Industrial Ethernet.
La ricerca di razionalizzazione dei cablaggi, la riduzione degli ingombri occupati dalle macchine, la versatilità di comunicazione tra parti macchine e sistemi ERP di livello superiore è ormai alla base di ogni attività produttiva. Nella proposta di bus di campo attuali e di nuova generezione diviene dunque fondamentale fornire ai costruttori di macchine proposte sempre più performanti, compatte e di design ricercato oltre che architutture sempre più integrabili. In questo ambito sono dunque protocolli come PROFINET e INTERBUS a farla da padrone.
Grazie alla sua totale integrazione nella rete Ethernet standard, PROFINET permette di implementare reti Ethernet sia di tipo office che industriali e di collegare dispositivi capaci di supportare tutti i mezzi di trasmissioni standard.
Dal canto suo, invece, Interbus ha il vantaggio di permettere il collegamente tra due dispositivi posizionati a distanze fino a 500 m con un cavo standard, senza perdere prestazioni in termini di velocità e mantenendo stabilità e garanzia dei dati.
In alcuni casi, i bus di campo su base Ethernet, hanno nel protocollo similitudini con il bus di campo Interbus: lo stesso PROFINET, con la versione IRT, ritorna ad una modalità di trasmissione dei pacchetti dati molto simile a quella utilizzata dal protocollo Interbus, dove i messaggi vengono compattatti e scompattati direttamente nello switch, con il risultato che il dispositivo interessato riceve solo le informazioni necessarie.
Infrastrutture. Realtà diverse, tutte sotto controllo
Più varia la situazione riscontrabile nell’ambito "Infrastructure", in cui si collocano varie realtà, anche molto diverse tra loro - come il ferroviario, il trattamento delle acque e la produzione e distribuzione delle energie da fonti alternative. Di conseguenza, anche i sistemi presenti in questo campo sono svariati: CANopen rappresenta ad esempio lo standard per tutti i sottosistemi presenti negli aerogeneratori, mentre Modbus, grazie alla sua semplicità e alla sua posizione di standard in ambito industriale, trova ampio impiego, nelle versioni RTU e TCP, rispettivamente per la comunicazione con la strumentazione installata in campo (sensori evoluti, centraline di raccolta dati, I/O remoti) e lo scambio di dati su rete Ethernet ad alta velocità (100 Mbit/s), sia che si tratti di controllo negli aerogeneratori o di applicazioni per il telecontrollo e la telegestione.
Un’esigenza comune ad una grande parte di queste applicazioni è però quella di trasmettere dati in modo affidabile ad elevata distanza, anche in situazioni tali da rendere problematica la realizzazione di reti cablate. Di conseguenza, anche in questo settore trovano ampio spazio le infrastrutture di comunicazione wireless.