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sicurezza - Mostre Convegno

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Supplemento a Automazione Oggi n° 345 Maggio 2011 - In caso di mancato recapito inviare al CMP/CPO di Roserio - Milano per la restituzione al mittente previo pagamento resi - ISSN: 0392-8829 www.ilb2b.it<br />

HARDWARE E SOFTWARE PER L’AUTOMAZIONE DISTRIBUITA<br />

Fieldbus<br />

&Fieldbus<br />

&<br />

Networks<br />

DOSSIER PROTEZIONE DEI DATI IN RETE<br />

SICUREZZA SOLUZIONI DI SICUREZZA<br />

SU BUS DI CAMPO<br />

�<br />

MAGGIO 2011<br />

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MAGGIO 2011<br />

&<br />

Dossier<br />

Sommario<br />

In questo numero<br />

28 Sicurezza<br />

Consorzio PNI - Profibus<br />

Network Italia<br />

Via R. Sanzio, 30<br />

20149 Milano<br />

Tel. 039 5968064<br />

Fax 039 9714042<br />

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41<br />

11 EDITORIALE<br />

Usiamo meglio le<br />

informazioni provenienti<br />

dai ‘device’ intelligenti<br />

Evaldo Bartaloni<br />

12 COVER STORY<br />

Avanti tutta!<br />

di Carlo Lodari<br />

20 ATTUALITÀ<br />

Reti di comunicazione:<br />

il futuro<br />

di Ilaria De Poli<br />

22 PRIMO PIANO<br />

Dispositivi per test<br />

e misura<br />

a cura di Lucia Milani<br />

28 SICUREZZA<br />

L’‘affare’ <strong>sicurezza</strong><br />

di Ilaria De Poli<br />

29 OpenSafety: quali<br />

i vantaggi?<br />

di Daniele Scalabrino<br />

32 Soluzioni con ‘safety<br />

on board’<br />

di Giuseppe Testa<br />

34 Sicurezza hardware<br />

e software<br />

di Mariagrazia Corradini<br />

36 Sicuri in ambienti<br />

a rischio<br />

di Sherif El-Henaoui<br />

38 Il cementificio<br />

intelligente<br />

di Mariagrazia Corradini<br />

41 DOSSIER<br />

Proteggere i dati<br />

a cura di Carlo Lodari<br />

42 Dati sempre certi<br />

di Francesca Tolimieri<br />

44 Operare nel deserto,<br />

senza problema<br />

di Cristina Ballabio<br />

46 Information Security in<br />

campo<br />

di Ilaria De Poli<br />

48 Nato per il telecontrollo<br />

di Vittorio Agostinelli<br />

54 FOCUS<br />

Una qualità superiore<br />

di Paola Redili<br />

58 TUTORIAL<br />

Attenzione, rete a bordo!<br />

di Massimo Giussani<br />

64 Come integrare sistemi<br />

discreti e di processo<br />

di Marco Caratti<br />

66 NEWS<br />

a cura della redazione<br />

Sono le cifre a testimoniare la crescente diffusione dei protocolli Profibus e Profinet sul<br />

mercato: PI-Profibus&Profinet International, il consorzio che promuove attivamente a livello<br />

internazionale la diffusione di questi protocolli, ha reso infatti noto come si sia passati dai<br />

28,3 milioni di nodi Profibus installati a fine 2008 ai 35,6 milioni del 2010, con un trend di<br />

crescita senza interruzioni. Quanto a Profinet, dai 1,6 milioni di nodi installati a fine 2008, si<br />

è arrivati alle soglie del 2010 a quota 3 milioni. Passando invece all’avanzamento<br />

tecnologico, PI ha investito molto in questi anni per sviluppare nuove soluzioni e funzionalità<br />

allo stato dell’arte e soddisfare le più recenti richieste dell’utenza: dalla pubblicazione delle<br />

specifiche 2.3 per Profinet, all’elaborazione dei profili Profisafe e Profienergy, fino ai lavori<br />

in corso sul wireless. Di tutto questo e di altro ancora parlano più approfonditamente Jörg<br />

Freitag, presidente di PI-Profibus&Profinet International, e Antonio Augelli, presidente di<br />

Consorzio PNI-Profibus Network Italia, nell’articolo di copertina di questo mese.<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS 5<br />

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e Industrial Ethernet<br />

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MAGGIO 2011<br />

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Fieldbus & Networks<br />

Le aziende di questo numero<br />

Aziende Tel./HTTP pag.<br />

ATTI 075 395513 • www.attiperugia.com 66<br />

B&R AUTOMAZIONE IND. 02 9320581 • www.br-automation.com 29<br />

BALLUFF AUTOMATION 011 3150711 • www.balluff.it 23<br />

BAUMER 02 45706065 • www.baumerelectric.com 66<br />

BECKHOFF AUTOMATION 0362 365164 • www.beckhoff.it 34<br />

BOSCH REXROTH 02 923651 • www.boschrexroth.it 66<br />

BURSTER ITALIA 035 618120 • www.burster.it 24<br />

COMSOFT 0049 721 94970 • www.comsoft.de 25<br />

CONSORZIO PNI PROFIBUS NET. 039 5968064 • www.profi-bus.it 12<br />

DUNKERMOTOREN ITALIA 0331 596165 • www.dunkermotoren.com 66<br />

EFA AUTOMAZIONE 02 92113180 • www.efa.it 44, 54<br />

ELAP 02 4519561 • www.elap.it 66<br />

ENDRESS + HAUSER ITALIA 02 921921 • www.it.endress.com 23<br />

ETHERNET POWERLINK STAND. 0049 30 85088529 • www.ethernet-powerlink.org 29<br />

FENWAY EMBEDDED SYSTEMS 02 97310120 • www.fenwayembedded.com 26<br />

FIELDBUS FOUNDATION 0362 309452 • www.fieldbus.org 66<br />

HMS INDUSTRIAL NETWORKS 039 5966227 • www.anybus.it 54, 66<br />

IFM ELECTRONIC 039 6899982 • www.ifm-electronic.it 25<br />

IMS RESEARCH 0044 44 1933402255 • www.imsresearch.com 28<br />

LENZE ITALIA 02 270981 • www.lenzeitalia.it 32<br />

MOOG ITALIANA 010 9671265 • www.moog.it 36<br />

NEXCOM ITALIA 02 96280333 • www.nexcom.eu 66<br />

OMRON ELECTRONICS 02 32681 • www.omron.it 66<br />

PANASONIC ELECTRIC WORKS IT. 045 6752711 • www.panasonic-electric-works.it 48<br />

PEPPERL+FUCHS 039 62921 • www.pepperl-fuchs.it 22, 66<br />

PROCENTEC 0031 174 671800 • http://www.procentec.it 26<br />

ROCKWELL AUTOMATION 02 334471 • www.rockwellautomation.com 20, 38, 46<br />

SERVITECNO 02 486141 • www.servitecno.it 42<br />

SICK 02 274341 • www.sick.it 22<br />

SIEMENS 02 24361 • www.siemens.it 27<br />

SOFTING ITALIA 02 4505171 • www.softingitalia.it 26<br />

SPRIANO 02 2500541 • www.spriano.it 24<br />

TELIT 040 4192111 • www.telit.com 66<br />

VEGA ITALIA 02 8914081 • www.vegaitalia.it 23<br />

WEIDMULLER 02 660681 • www.weidmuller.com 66<br />

WIKA ITALIANA 02 938611 • www.wika.it 24<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />

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8<br />

MAGGIO 2011<br />

&<br />

Fieldbus & Networks<br />

Elenco inserzionisti<br />

Aziende pag.<br />

Accede inserto<br />

B&R Automazione Industriale 9<br />

Beckhoff Automation IV copertina<br />

Consorzio PNI copertina, 18-19<br />

Contradata 45-47<br />

Efa Automazione 25<br />

HMS Industrial Networks III copertina<br />

Kubler Italia 35<br />

Lenze Italia 43<br />

Murrelektronik 39<br />

Panasonic Electric Works Italia 7<br />

Phoenix Contact 31<br />

Pilz Italia 56-57<br />

Rockwell Automation 4<br />

Siemens 10<br />

Sistemi Avanzati Elettronici 27<br />

Tecnologix 6<br />

Turck Banner II copertina<br />

Vipa Italia 37<br />

Weidmuller 3<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />

Fieldbus<br />

&<br />

Networks<br />

Supplemento ad Automazione Oggi 345 - Maggio 2011 - Pubblicazione in diffusione gratuita<br />

Sede legale - Piazzale Carlo Magno, 1 - 20149 Milano<br />

Sede operativa ed amministrativa: SS. del Sempione 28 - 20017 Rho (MI)<br />

tel: +39 02 4997.1 - fax +39 02 49976573<br />

Direzione Alberto Guglielmo Presidente<br />

Corrado Minnella Amministratore Delegato<br />

Publisher<br />

Comitato Evaldo Bartaloni (direttore tecnico Clui-Exera), Luca Capisani (Università di Pavia), Marco Chiani<br />

Tecnico (Università di Bologna), Dario Fantoni (presidente Clui-Exera), Paolo Ferrari (Università di<br />

Brescia), Oscar Milanese (AssoAutomazione), Paolo Pinceti (Università di Genova)<br />

Redazione Corrado Minnella Direttore Responsabile<br />

Antonella Cattaneo Caporedattore<br />

antonella.cattaneo@fieramilanoeditore.it - tel: 02 49976.503<br />

Ilaria De Poli Coordinamento Fieldbus & Networks<br />

ilaria.depoli@fieramilanoeditore.it - tel: 02 49976.504<br />

Alessandra Pelliconi Segreteria<br />

alessandra.pelliconi@fieramilanoeditore.it - tel: 02 49976.509<br />

www.fieldbusandnetworks.it<br />

Collaboratori: Vittorio Agostinelli, Cristina Ballabio, Marco Caratti, Mariagrazia Corradini,<br />

Sherif El-Henaoui, Massimo Giussani, Carlo Lodari, Lucia Milani, Paola Redili, Daniele Scalabrino,<br />

Giuseppe Testa, Francesca Tolimieri<br />

• Disegni: Aldo Raul Garosi<br />

Grafica e Mauro Spolaore Progetto grafico - Impaginazione<br />

produzione mauro.spolaore@fieramilanoeditore.it - tel: 02 49976.568<br />

Franco Tedeschi Coordinamento grafici<br />

franco.tedeschi@fieramilanoeditore.it - tel: 02 49976.569<br />

Alberto Decari Coordinamento DTP<br />

alberto.decari@fieramilanoeditore.it - tel: 02 49976.561<br />

Grafiche Sima Ciserano (BG) - Stampa<br />

Nadia Zappa Ufficio Traffico - nadia.zappa@fieramilanoeditore.it - tel: 02 49976.534<br />

Pubblicità Giuseppe De Gasperis Sales Manager<br />

giuseppe.degasperis@fieramilanoeditore.it - tel: 02 49976.527 - Fax: 02 49976.570<br />

International Sales<br />

U.K. - SCANDINAVIA - OLANDA - BELGIO<br />

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tel: +44-1932-564999 • fax: +44-1932-564998<br />

SWITZERLAND:<br />

IFF media ag • Carla Widmer •<br />

tel: +41-52-6330888 • fax: +41-52-6330899<br />

GERMANIA e AUSTRIA: Mediaagentur • Adela Ploner •<br />

tel: +49-8131-3669920 • fax: +49-8131-3669929<br />

USA: Huson European Media Usa • Ralph S. Lockwood •<br />

tel: +1-408-8796666 • fax: +1-408-8796669<br />

TAIWAN: Worldwide Services • Stuart Phillips-Laurie •<br />

tel: +886-4-2325-1784 • fax: +886-4-2325-2967<br />

Abbonamenti N. di conto corrente postale per sottoscrizione abbonamenti:<br />

48199749 - IBAN: IT 61 A 07601 01600 000048199749 intestato a:<br />

Fiera Milano Editore SpA, Piazzale Carlo Magno,1, 20149 Milano.<br />

Si accettano pagamenti con Carta Sì, Visa, Mastercard, Eurocard (www.ilb2b.it)<br />

Tel. 02 252007200<br />

Fax 02 49976.572<br />

E-mail: abbonamenti@fieramilanoeditore.it<br />

Testata associata •<br />

Associazione Nazionale Editoria Periodica Specializzata<br />

Fiera Milano Editore è iscritta al Registro Operatori della Comunicazione n° 11125 del 25/07/2003.<br />

Autorizzazione alla pubblicazione del tribunale di Milano n° 71 del 20/02/1982. Tutti i diritti di<br />

riproduzione degli articoli pubblicati sono riservati. Manoscritti, disegni e fotografie non si restituiscono.<br />

Fieldbus & Networks è supplemento di Automazione Oggi. Tiratura del presente numero: 8.000 copie.<br />

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Padiglione 5<br />

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Fieldbus & Networks<br />

L’editoriale è a cura dei membri del comitato tecnico di Fieldbus & Networks<br />

USIAMO MEGLIO LE<br />

INFORMAZIONI<br />

PROVENIENTI DAI<br />

‘DEVICE’ INTELLIGENTI<br />

( Editoriale<br />

)<br />

Nel mondo nelle industrie di processo sono installati decine di milioni di Intelligent<br />

Field Device (IFD), che usano le tecnologie Profibus PA e Foundation Fieldbus. A questi<br />

si aggiungono oltre 30 milioni di dispositivi cablati, in 4÷20 mA, che usano il protocollo<br />

Hart. Tutti questi dispositivi possono essere configurati da remoto con applicazioni proprietarie;<br />

molti di essi mettono in comune applicazioni standard basate sulla tecnologia<br />

FDT/DTM. Gli apparati che si basano sulle tecnologie fieldbus, oltre ai parametri di<br />

configurazione, contengono molte informazioni, alcune delle quali sicuramente utili sia<br />

per la diagnostica concernente i dispositivi stessi, sia per quella attinente al funzionamento<br />

degli impianti che controllano i processi. Si tratta di informazioni che non sempre<br />

vengono tenute nella giusta considerazione dai progettisti e, conseguentemente, dagli<br />

utilizzatori. Eppure sono informazioni standard - ma possono anche essercene delle opzionali<br />

- organizzate in ‘blocchi’ codificati: il ‘Physical Block’, il ‘Tranducer Block’, le ‘Function<br />

Block’ (AI, AO, DI, DO) ecc. Anche le informazioni diagnostiche di base sono<br />

standard e chiaramente codificate: vedi il parametro ‘Diagnosis’ del Physical Block, oppure<br />

i parametri ‘Checkback’ e ‘Readback’ delle Function Block. Inoltre, ogni variabile<br />

di processo (PV - Process Variable) può portarsi dietro la propria parola di stato, che, se<br />

interpretata correttamente, fornisce indicazioni importanti per comprendere la bontà o<br />

meno della misura letta in campo. Viene quindi da porsi legittimamente la domanda:<br />

perché informazioni così preziose, che possono contribuire alla crescita dell’efficienza<br />

dei processi di produzione e alla salvaguardia degli impianti sono, nell’esperienza sinora<br />

vissuta, così poco considerate? Credo che la ragione stia nella presenza, ancora oggi,<br />

di alcuni ostacoli che andrebbero rimossi. Ne cito solo due: il deficit di conoscenza di<br />

questi parametri e dati; la poca ‘amichevolezza’ degli strumenti che vengono proposti<br />

per la loro gestione. Al deficit di conoscenza si può, e si deve, rimediare con investimenti<br />

nella formazione di progettisti e tecnici, i quali dovrebbero rappresentare una parte importante<br />

del patrimonio delle aziende e delle società d’ingegneria. Alla maggiore intuitività<br />

d’uso degli strumenti dovrebbero provvedere i fornitori, superando i vincoli posti<br />

dalle applicazioni proprietarie, che, in ambienti multi-vendor (ormai lo sono quasi tutti),<br />

creano molti problemi agli addetti alla manutenzione. C’è da augurarsi che le iniziative<br />

di cooperazione in atto, che coinvolgono FDT, Fieldbus Foundation, Hart e PI<br />

(Profibus&Profinet International) portino a soluzioni condivise e ad applicazioni che mettano<br />

in comune le conoscenze dei vendor e le tecnologie.<br />

Evaldo Bartaloni<br />

Comitato tecnico di Fieldbus & Networks<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS 11<br />

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�<br />

Fieldbus & Networks<br />

12<br />

COVER STORY<br />

&<br />

di Carlo Lodari<br />

La crescente diffusione dei protocolli Profibus e<br />

Profinet sul mercato è testimoniata dalle cifre: in<br />

base ai dati rilevati da PI-Profibus&Profinet International,<br />

il protocollo Profibus a fine 2008 contava<br />

28,3 milioni di nodi installati; nel 2009 il<br />

risultato si è attestato sui 31,4 milioni di unità;<br />

nel 2010 ha toccato i 35,6 milioni di item, mostrando<br />

un trend di crescita senza interruzioni.<br />

Quanto a Profinet, dai 1,6 milioni di nodi installati<br />

a fine 2008, si sono toccati i 2,1 milioni alla fine<br />

del 2009 per arrivare, nel 2010, sulla soglia dei<br />

3 milioni. “Siamo molto soddisfatti del tasso di<br />

AVANTI TUTTA!<br />

LA NUOVA STAGIONE DI CONSORZIO PNI È PARTITA<br />

SOTTO IL SEGNO DELL’INNOVAZIONE A TUTTO<br />

CAMPO: DAI PIÙ RECENTI SVILUPPI<br />

DELL’APPLICABILITÀ DI PROFINET, AL NUOVO<br />

CALENDARIO DI APPUNTAMENTI, FINO AL RADDOPPIO<br />

DEI CENTRI DI COMPETENZA IN ITALIA<br />

Jörg Freitag, presidente di PI-<br />

Profibus&Profinet International<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />

Antonio Augelli, presidente di<br />

Consorzio PNI<br />

crescita che abbiamo<br />

registrato lo scorso<br />

anno. Nonostante le<br />

difficoltà affrontate<br />

dai mercati industriali,<br />

infatti, il più<br />

giovane dei protocolli<br />

di PI ha tenuto brillantemente,<br />

tanto<br />

che prevediamo per<br />

il 2011 di arrivare vicino<br />

ai 4 milioni di<br />

precedente successiva � prima pagina stampa cerca


�<br />

nodi installati” ha sottolineato Jörg Freitag, presidente di PI. “Con<br />

lo sviluppo del profilo applicativo ‘Profinet for Process Automation’,<br />

abbiamo inoltre raggiunto un’importante traguardo e, come risultato,<br />

Profinet ora può essere implementato con successo in tutte le applicazioni,<br />

in ambito manifatturiero come nel processo, proprio come<br />

accade per Profibus”.<br />

Oltre a ciò, per supportare l’integrazione di Profinet nei moduli I/O<br />

verrà presto resa disponibile ai soci di PI un’ampia gamma di tool liberamente<br />

scaricabili dalla rete. Infine, “l’avvento del protocollo Profienergy<br />

ha ulteriormente accentuato l’interesse dei mercati<br />

industriali per le soluzioni di comunicazione, che rendono possibile<br />

Cover story Consorzio PNI - Profibus Network Italia<br />

APPUNTAMENTI DA NON PERDERE<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />

sfruttare i vantaggi legati al risparmio energetico e all’efficientamento<br />

degli impianti” ha concluso il presidente di PI.<br />

Il percorso innovativo di Profinet<br />

Dal punto di vista dell’avanzamento tecnologico, PI ha investito<br />

molto in questi ultimi anni per sviluppare nuove soluzioni e funzionalità<br />

allo stato dell’arte, in grado di soddisfare le più recenti richieste<br />

dell’utenza.<br />

In particolare, il percorso di sviluppo di Profinet si è recentemente<br />

concluso con la pubblicazione delle specifiche 2.3: “Alcune funzionalità<br />

interessanti per il protocollo erano già presenti nelle specifi-<br />

Per conoscere gli aspetti tecnici correlati all’impiego di Profibus e Profinet e le applicazioni realizzate nei settori<br />

di riferimento, non perdete i prossimi appuntamenti con gli eventi promossi da Consorzio PNI.<br />

Gli appuntamenti, della durata di un giorno, sono dedicati a manager, progettisti e tecnici che intendono essere<br />

informati e aggiornati circa lo sviluppo tecnologico, normativo e applicativo dei bus di campo più diffusi in<br />

applicazioni industriali, nonché sulla disponibilità di prodotti e servizi realmente fruibili.<br />

La partecipazione è gratuita; per iscriversi è possibile registrarsi sul sito www.profi-bus.it.<br />

EVENTO LUOGO DATA DESCRIZIONE TEMI<br />

Profinet Developer Torino 10 maggio 2011<br />

Workshop<br />

Evento destinato agli Milano 15 giugno 2011<br />

operatori e protagonisti<br />

dell’industria del processo<br />

Evento destinato agli Bologna 10 novembre 2011<br />

operatori e protagonisti<br />

dell’industria<br />

manifatturiera<br />

e del controllo di<br />

movimento<br />

Seminario<br />

formativo - informativo<br />

rivolto agli sviluppatori,<br />

utilizzatori, progettisti di<br />

interfacce basate su<br />

Profinet<br />

Giornata dedicata<br />

ad approfondire i temi e le<br />

innovazioni delle<br />

tecnologie promosse da<br />

Consorzio PNI con<br />

principale applicazione al<br />

settore industriale del<br />

processo<br />

Giornata dedicata ad<br />

approfondire i temi e le<br />

innovazioni delle<br />

tecnologie promosse da<br />

Consorzio PNI con<br />

principale applicazione ai<br />

settori industriali del<br />

manifatturiero e del<br />

controllo di movimento<br />

Approfondimento delle tematiche<br />

relative a Profinet. Soluzioni<br />

disponibili per lo sviluppo di<br />

prodotti Profinet, informazioni di<br />

carattere tecnico e funzionalità<br />

della tecnologia Profinet<br />

• Asset management - la parte<br />

alta dell’impianto<br />

• Il contributo dei fieldbus ai DCS<br />

• Sicurezza funzionale per il<br />

processo<br />

• Security: <strong>sicurezza</strong> informatica<br />

• Wireless<br />

• Manutenzione predittiva e<br />

diagnostica<br />

• Efficienza energetica<br />

• Situazione normativa<br />

• Sicurezza (safety, security e<br />

wireless)<br />

• IO Link<br />

• Profienergy - efficientamento<br />

• Motion control<br />

• Le innovazioni Profinet (shared<br />

device, intelligent device)<br />

• Coesistenza wireless LAN<br />

• Manutenzione predittiva e<br />

diagnostica<br />

precedente successiva � prima pagina stampa cerca<br />

13


�<br />

Fieldbus & Networks<br />

che 2.2, quali le funzioni di ‘shared device’ e ‘I-device’, a queste però<br />

se ne sono aggiunte di ulteriori, incluse le funzionalità di energy management,<br />

quelle base per la process automation (Profinet in PA),<br />

di ‘fast forwarding’, DFP-Dynamic Frame Packing per Fast I/O e altro<br />

ancora” osserva Antonio Augelli, presidente di Consorzio PNI. “Tutte<br />

queste caratteristiche avanzate, inoltre, sono perfettamente compatibili<br />

con le versioni precedenti di Profinet”.<br />

In particolare, l’introduzione in Profinet dei concetti di ‘shared device’<br />

e ‘intelligent device’<br />

ha aperto nuove prospettive<br />

dal punto di Profibus<br />

vista architetturale di<br />

sistema. È ora possibile<br />

comandare lo<br />

stesso dispositivo da<br />

due controllori diversi,<br />

oppure realizzare delle<br />

reti gerarchiche in<br />

modo semplice e conveniente,<br />

con un occhio<br />

di riguardo alla<br />

safety di tutta l’applicazione. Inoltre, l’ultima generazione di dispositivi<br />

per il motion control si dimostra efficace nel panorama delle<br />

Real Time Ethernet, con prestazioni pienamente rispondenti alle richieste<br />

del mercato.<br />

Più in dettaglio, la funzione ‘shared device’ permette l’accesso a uno<br />

stesso I/O device da parte di due distinti I/O-Controller. “I benefici<br />

14<br />

Diffusione dei nodi installati a tecnologia rispettivamente Profibus e Profinet<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />

sono immediati, giacché è possibile ridurre il numero di I/O remoti<br />

necessari alle applicazioni” esemplifica Augelli. “Si consideri il caso<br />

di un’applicazione dove la CPU del controllo è distinta da quella che<br />

realizza le funzioni di <strong>sicurezza</strong> funzionale. I due I/O-Controller accedono<br />

a due diversi I/O-device e la funzione di ‘emergency stop’ è<br />

realizzata utilizzando un hardware esterno. L’impiego della funzione<br />

del dispositivo condiviso riduce l’hardware necessario e, pur restando<br />

separate le applicazioni di controllo e <strong>sicurezza</strong> funzionale,<br />

il controllore di <strong>sicurezza</strong><br />

è in grado di ese-<br />

Profinet<br />

guire lo shutdown<br />

sicuro dell’unità che<br />

controlla il movimento”.<br />

Con l’acronimo<br />

‘I-device’, invece,<br />

si intende ‘intelligent<br />

device’, ossia una<br />

“CPU intelligente che<br />

opera anche come device”<br />

continua Augelli.<br />

“Con questa funzionalità<br />

Profinet permette una semplice e veloce implementazione di ciò<br />

che spesso è indicata come comunicazione ‘Controller to Controller’.<br />

La possibilità per un dispositivo di assumere contemporaneamente<br />

il ruolo di ‘device’ e di ‘controller’ consente di realizzare strutture di<br />

automazione più flessibili dal punto di vista della topologia e dell’architettura”.<br />

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�<br />

CORSI DI FORMAZIONE<br />

Cover story Consorzio PNI - Profibus Network Italia<br />

Consorzio PNI si adopera da anni per promuovere la diffusione di<br />

una cultura completa e multidisciplinare tra gli operatori dell’automazione<br />

sui protocolli Profibus e Profinet, non solo attraverso attività di<br />

tipo congressuale, ma anche corsi di formazione destinati a illustrare<br />

come sfruttare al meglio le potenzialità dei due protocolli, progettare<br />

e realizzare reti strutturate e controllarne l’efficienza tramite appropriati<br />

tool di analisi.<br />

I corsi, erogati tramite i centri di training certificati da PI-<br />

Profibus&Profinet International, sono aperti a tutti coloro che sono<br />

interessati previa registrazione e disponibilità di posti.<br />

Per maggiori informazioni è possibile rivolgersi ai due centri di training italiani.<br />

CORSO DESCRIZIONE DESTINATARI CERTIFICAZIONE<br />

CPE - Certified<br />

Profibus Engineer<br />

CPA - Certified<br />

Profibus PA Engineer<br />

CPI - Certified<br />

Profibus Installer<br />

CPNE - Certified<br />

Profinet Engineer<br />

CPNI - Certified<br />

Profinet Installer<br />

Riconosciuto a livello mondiale<br />

e standardizzato da PI per<br />

addestrare personale e<br />

garantirne la qualità tramite un<br />

esame finale ufficiale<br />

Standardizzato da PI, il corso è<br />

accessibile solo ai ‘Certified<br />

Engineer’ ed è finalizzato a<br />

fornire i mezzi per progettare e<br />

gestire impianti Profibus PA<br />

Standardizzato da PI, il corso è<br />

destinato a illustrare nel<br />

dettaglio le procedure<br />

d’installazione da seguire per<br />

realizzare una rete Profibus<br />

stabile e duratura<br />

Riconosciuto a livello mondiale<br />

e standardizzato da PI per<br />

addestrare personale e<br />

garantirne la qualità tramite un<br />

esame finale ufficiale<br />

Standardizzato da PI, il corso è<br />

destinato a illustrare nel<br />

dettaglio le procedure di<br />

installazione da seguire per<br />

realizzare una rete Profinet<br />

stabile e duratura<br />

Tutti coloro che devono<br />

capire nel dettaglio gli<br />

aspetti teorici e pratici di<br />

Profibus<br />

Tutti coloro che lavorano<br />

con Profibus PA<br />

Tutti coloro che si occupano<br />

dell’installazione di<br />

impianti Profibus DP<br />

Tutti coloro che devono<br />

capire nel dettaglio gli<br />

aspetti teorici e pratici di<br />

Profinet IO<br />

Tutti coloro che si<br />

occupano dell’installazione<br />

di impianti Profinet<br />

Certificato PI. Consente il<br />

conseguimento dell’attestato<br />

internazionale ufficiale di<br />

‘Certified Engineer’<br />

Certificato PI. Consente il<br />

conseguimento dell’attestato<br />

internazionale ufficiale di<br />

‘Certified Profibus Engineer with<br />

PA Extension’<br />

Certificato PI. Consente il<br />

conseguimento dell’attestato<br />

internazionale ufficiale di<br />

‘Certified Installer’<br />

Certificato PI. Consente il<br />

conseguimento dell’attestato<br />

internazionale ufficiale di ‘Certified<br />

Engineer’<br />

Certificato PI. Consente il<br />

conseguimento dell’attestato<br />

internazionale ufficiale di<br />

‘Certified Installer’<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS 15<br />

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Fieldbus & Networks<br />

Un altro punto centrale riguarda la ridondanza scalabile per il bus di<br />

comunicazione e di sistema. “Profinet offre la ridondanza del bus di<br />

comunicazione attraverso meccanismi che rispondono a esigenze diverse<br />

riguardo ai tempi di riconfigurazione: sotto i 200 ms per 50 dispositivi<br />

(MRP - Media Redundancy Protocol), in configurazioni ad<br />

anello, e due soluzioni bumpless” illustra Augelli.<br />

“Oltre alla ridondanza del sistema di comunicazione, le nuove specifiche<br />

includono i meccanismi di ridondanza di sistema, funzionalità<br />

quest’ultima di centrale importanza in applicazioni che richiedono<br />

un’alta disponibilità degli impianti”. Oltre a ciò, la sincronizzazione<br />

dei dispositivi (time syncronization) con granularità di 1 ms rende<br />

possibile realizzare applicazioni che necessitano di conoscere la sequenza<br />

degli eventi (sequence of event), in modo da fornire un tracking<br />

accurato dei segnali del processo. “L’acquisizione di eventi<br />

coerenti, dal punto di vista temporale, può fornire una descrizione<br />

16<br />

�<br />

RADDOPPIANO I CENTRI DI COMPETENZA E DI TRAINING<br />

Lo scorso ottobre Genoa Fieldbus Competence Centre di Genova ha ottenuto la certificazione Picc - PI<br />

Competence Center da parte di PI-Profibus&Profinet International. Il nuovo centro di competenza si affianca<br />

così a quello già attivo presso Csmt Gestione Scarl di Brescia, entrando così a pieno titolo nel gruppo delle<br />

società internazionali abilitate a fornire questo tipo di supporto certificato e competente sulle reti di PI.<br />

In particolare, i centri di competenza offrono servizio tecnico a chiunque ne abbia bisogno e giocano un ruolo<br />

essenziale nell’aiutare gli sviluppatori di strumenti e sistemi Profibus e Profinet.<br />

Possono inoltre agire in modo autonomo per fornire un servizio neutrale che rispetti le delicate esigenze commerciali<br />

e, nel contempo, per coordinare in modo sinergico lo sviluppo dei prodotti Profibus e Profinet.<br />

Entrambi i Picc presenti sul territorio italiano sono certificati anche come PI Training Center, sono quindi in<br />

grado di erogare corsi certificati Profibus e Profinet.<br />

Per maggiori informazioni, i due centri sono contattabili ai seguenti recapiti:<br />

Csmt Gestione S.c.a.r.l.<br />

Via delle Branze 45 - 25123 Brescia<br />

Tel. 030 6595111<br />

profibus@csmt.it, profinet@csmt.it<br />

www.csmt.it/profibus-profinet<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />

Genoa Fieldbus Competence Centre S.r.l.<br />

Via Greto di Cornigliano 6R int. 38 - 16152 Genova<br />

Tel. 010 8602580<br />

supporto.profibus@gfcc.it, supporto.profinet@gfcc.it<br />

www.gfcc.it<br />

esatta utile a un’analisi preventiva di possibili guasti dell’impianto”<br />

riferisce il presidente. In alcune applicazioni di automazione, poi, gli<br />

impianti si trovano a operare in modo continuo, senza la possibilità<br />

di fare fermate, per esempio per la sostituzione di un’unità o semplicemente<br />

per modificare alcuni parametri necessari al corretto funzionamento<br />

del processo.<br />

Deve essere possibile pertanto riconfigurare, aggiungere o rimuovere<br />

alcuni dispositivi durante il normale funzionamento dell’impianto:<br />

“Le funzioni CiR - Configuration in Run di Profinet permettono<br />

di operare con queste modalità” assicura Augelli. Infine, nell’ultima<br />

versione delle specifiche Profinet sono state previste delle ottimizzazioni<br />

opzionali, che possono essere utilizzate nel caso di applicazioni<br />

high-end, che richiedano tempi di ciclo nell’ordine di poche<br />

decine di μs. “L’opzione ‘fast forwarding’ ottimizza i ritardi di propagazione,<br />

mentre il DFP - Dynamic Frame Packing offre ai dispositivi<br />

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�<br />

Profinet che fanno parte dello stessa topologia lineare, la possibilità<br />

di unire i propri datagrammi di uscita o d’ingresso in un unico frame”.<br />

Prospettive future<br />

In ottica futuribile, il mondo dell’automazione si sta sempre più indirizzando<br />

verso funzionalità orientate ai servizi; si parla infatti di<br />

SOA - Service Oriented Automation.<br />

Questo significa che si sta andando verso architetture di sistema integrate,<br />

che permettono di avere a disposizione in un unico ambiente<br />

tutte le funzionalità richieste.<br />

A questo si deve aggiungere l’obiettivo, sempre più atteso, di avere<br />

un sistema di automazione con elevate prestazioni di fidatezza, il<br />

che significa avere un sistema sia ad alta affidabilità, sia a elevata<br />

disponibilità. Il tutto si traduce in una nuova architettura, che, per<br />

certi versi, può essere considerata un’architettura con intelligenza<br />

‘concentrata’. Le nuove architetture si affidano a un database centrale,<br />

al quale fanno riferimento tutti i servizi che vengono poi resi<br />

disponibili nella sala controllo. Per poter implementare questa tipologia<br />

di architetture occorre dotarsi di tecnologie hardware e software<br />

all’avanguardia, oggi disponibili, alcune delle quali risultano<br />

fondamentali e indispensabili per realizzare soluzioni di tipo SOA.<br />

Tra queste ‘enabling technology’ figurano Profibus e Profinet, in<br />

quanto le architetture SOA necessitano di un collegamento verso il<br />

campo con parametri di assoluta fidatezza e di tipo digitale.<br />

Verso un’automazione in wireless<br />

Nell’automazione di fabbrica, dove si utilizzano robot, macchine<br />

Cover story Consorzio PNI - Profibus Network Italia<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />

utensili con organi rotanti ecc., le prestazioni costituiscono il vincolo<br />

principale di un sistema wireless; diversamente, nell’automazione<br />

di processo il tempo di ciclo tipico è di 1 s. Per questo motivo, PI ha<br />

deciso di partecipare alla creazione dello standard Wsan, che garantirà<br />

tempi di risposta inferiori ai 10 ms, la possibilità di gestire<br />

più di 100 sensori/attuatori contemporaneamente in un range di 15-<br />

30 m, senza impatti sulla coesistenza di dispostivi Ieee 802.11 WiFi<br />

posti nella stessa area.<br />

Le specifiche Wsan, il cui ‘draft’ è stato da poco rilasciato dallo<br />

stesso PI, si basano su tecnologie consolidate e ottimizzate per applicazioni<br />

di automazione, garantendo un’integrazione ottimale in<br />

ambito Profibus/Profinet. In particolare, è stata realizzata la specifica<br />

WSA-PA per applicazioni di controllo di processo continuo, mentre<br />

la WSA-FA si indirizza all’automazione di fabbrica, dove i requisiti<br />

realtime sono più stringenti.<br />

Consorzio PNI - Profibus Network Italia<br />

Consorzio PNI sarà inoltre presente a:<br />

SPS/IPC/Drives Italia, 24-26 maggio 2011, Parma<br />

- Pad. 5, Stand I 038<br />

Control & Communication, 29 settembre 2011, Milano<br />

MCT Petrolchimico, 24 novembre 2011, Milano<br />

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17


�<br />

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�<br />

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�<br />

Fieldbus & Networks<br />

Durante ‘Automation University 2011’,<br />

abituale evento di Rockwell Automation<br />

tenutosi quest’anno a Milano, il<br />

management ha illustrato le linee di<br />

sviluppo strategiche dell’attività<br />

della società per il prossimo futuro, fra hardware<br />

e software. La due giorni è inoltre, da sempre,<br />

un’occasione di informazione e formazione per<br />

tutti gli utenti del settore e gli ‘addetti ai lavori’,<br />

che possono toccare con mano le novità messe a<br />

disposizione da RA nel corso dei numerosi seminari<br />

e delle tavole rotonde che si tengono durante<br />

la manifestazione. Abbiamo così colto l’occasione<br />

di parlare più approfonditamente di reti con Roberto<br />

Motta, Team Leader Integrated Architecture<br />

di Rockwell Automation e relatore della presentazione<br />

“Tendenze future delle reti di comunicazione<br />

industriale”. “Premessa essenziale per comprendere<br />

il futuro delle reti industriali è riconoscere<br />

l’indubbia tendenza da parte degli utenti del<br />

mondo manifatturiero ad andare verso reti di tipo<br />

Ethernet, con conseguente diffusione capillare dei<br />

protocolli Ethernet industriali in tutte le applicazioni<br />

di automazione” sottolinea Motta. E se si<br />

tratta di una linea di sviluppo il cui inizio risale al<br />

2003-2004, è nel 2008 che si registra una decisa<br />

accelerazione del fenomeno, proseguita nel 2009:<br />

“Se nel 2004 si registravano circa 840.000 nodi<br />

Ethernet installati in ambito industriale, nel 2007<br />

20<br />

di Ilaria De Poli<br />

se ne contavano già 3 milioni, con una crescita esponenziale, per arrivare<br />

ai quasi 7 milioni del 2009” spiega Motta. “Stando a Cisco (dati<br />

2006) il business Ethernet, industriale e office/home insieme, valeva<br />

globalmente 4 miliardi di dollari fino agli anni ‘97-98, mentre nel 2006<br />

aveva già superato i 14 miliardi di dollari”. La forte richiesta di soluzioni<br />

basate sul protocollo Ethernet pare dunque assodata e in forte crescita,<br />

tuttavia la tipologia delle soluzioni è cambiata nel tempo. Se in passato,<br />

tipicamente, la rete Ethernet d’ufficio rimaneva ben separata da quella<br />

di fabbrica, dove a livello di campo venivano utilizzati più protocolli<br />

fieldbus, da Devicenet a Profibus, con un ‘muro’ di PLC a fare da divisorio<br />

tra le due zone, oggi sempre più i due mondi vanno verso l’integrazione.<br />

La rete IT d’ufficio è collegata ai controllori, che a loro volta<br />

dialogano con il campo tramite reti industriali basati su Ethernet. “In<br />

futuro non parleremo più di adozione di rete Ethernet per il manufacturing,<br />

bensì d’integrazione spinta fra i due piani” ritiene Motta. “Anche<br />

perché molte delle ‘mancanze’ di Ethernet, che in passato ne hanno<br />

rallentato la diffusione in ambito industriale, sono state superate nel<br />

tempo grazie allo sviluppo tecnologico del protocollo. Attualmente Industrial<br />

Ethernet presenta requisiti di affidabilità, velocità, larghezza di<br />

banda ecc. ben consolidati. A questi si sommano i vantaggi derivanti<br />

dalla standardizzazione, dalla facilità nel reperimento di personale competente,<br />

dall’evoluzione garantita della tecnologia ecc., che aumentano<br />

l’appetibilità di questa soluzione da parte dell’utenza”.<br />

Ethernet/IP per il motion<br />

“Le novità che Rockwell Automation propone per quanto concerne<br />

Ethernet costituiscono in realtà la risposta ad alcune esigenze emergenti,<br />

che vengono da sé con un’adozione spinta di Ethernet industriale,<br />

RETI DI<br />

COMUNICAZIONE:<br />

IL FUTURO<br />

ROCKWELL AUTOMATION HA PARLATO DEI TREND DI<br />

SVILUPPO DELLE RETI INDUSTRIALI DURANTE<br />

‘AUTOMATION UNIVERSITY 2011’: APPROFONDIAMO<br />

QUI IL TEMA CON ROBERTO MOTTA E ROBERTO LOCE<br />

Roberto Loce,<br />

Solution Architect<br />

Motion Control di<br />

Rockwell Automation<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />

Roberto Motta, Team<br />

Leader Integrated<br />

Architecture di<br />

Rockwell Automation<br />

( Attualità<br />

)<br />

ossia in particolare tre: necessità di utilizzare<br />

questo standard in applicazioni di<br />

motion control, <strong>sicurezza</strong> e wireless” illustra<br />

Motta.<br />

Partiamo dunque dal motion: “Con l’introduzione<br />

dei protocolli CIP motion e CIP<br />

sync, che sono stati integrati al livello 6-<br />

7 della rete ISO/OSI, la rete Ethernet/IP<br />

ha acquisito quelle doti di realtime e determinismo<br />

essenziali per la gestione del<br />

motion control” spiega Roberto Loce, Solution<br />

Architect Motion Control di Rockwell<br />

Automation e relatore della<br />

presentazione “Soluzioni RealtTime di<br />

motion control su standard Ethernet” ad Automation University 2011.<br />

“Inizialmente, infatti, Ethernet è stata impiegata per la comunicazione<br />

fra PC, PLC, HMI e visualizzazione, lasciando a reti più specializzate,<br />

come Sercos per i drive o Controlnet e Devicenet per gli I/O, il compito<br />

di gestire la comunicazione per la parte di movimentazione; oggi invece<br />

abbiamo la possibilità di utilizzare un’unica rete standardizzata per tutto:<br />

Ethernet/IP, che è diventata idonea a supportare applicazioni di motion<br />

control” egli prosegue. Si tratta di una rete veloce, a 100 Mbps (ma la<br />

velocità è in continuo aumento, di pari passo con le prestazioni, e già<br />

si parla di Gigabit); è full duplex e supporta la comunicazione in broadcast;<br />

è infine in grado di utilizzare switch managed e non più hub di comunicazione,<br />

quindi dotata di meccanismi di prioritizzazione del traffico,<br />

atti a evitare conflitti nella trasmissione del segnale e a ridurre le collisioni.<br />

“In particolare, CIP Sync si occupa della parte di sincronizzazione<br />

dei dispositivi, cioè permette di sincronizzare gli ‘orologi’ (clock) a bordo<br />

di ciascun dispositivo, in modo da consentire l’esecuzione di movimenti<br />

sincronizzati fra più unità connesse in rete, come interpolazioni di assi<br />

ecc. Questo meccanismo consente inoltre di correggere il periodo di<br />

latenza della rete, ossia il ritardo con cui il messaggio giunge a destinazione”<br />

osserva Loce. Passando invece a CIP motion: “Esso supporta<br />

la comunicazione fra vari dispositivi di motion, consentendo il trasferimento<br />

delle informazioni di motion tra PLC, azionamenti e altri device<br />

connessi fra loro in binding, per l’esecuzione di traiettorie di moto ecc.”.<br />

Una delle novità maggiori relative al motion di Rockwell Automation<br />

riguarda la capacità dei sistemi drive PowerFlex di supportare<br />

Ethernet/IP, finora integrato solo nei controllori RS Logix: “In questo<br />

modo, diventa possibile realizzare architetture ‘miste’ per assolvere<br />

alle funzioni di motion e attuare sincronizzazioni fra più elementi, drive,<br />

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�<br />

servoazionamenti ecc., utilizzando un unico sistema. Con gli stessi tool<br />

software è poi possibile visualizzare tutte le unità in rete, associandole<br />

agli assi e controllandole in modo istantaneo. Per esempio, le schede<br />

Ethernet/IP di ControlLogix supportano fino a 255 drive, si interfacciano<br />

con soluzioni Kinetix e PowerFlex e tramite RSLogix 5000 è possibile<br />

accedere a finestre semplificate, con un’interfaccia utente resa oggi<br />

più immediata e di facile utilizzo, ed effettuare la messa in servizio, la<br />

taratura degli assi, accedere a dati di diagnostica avanzata e rilevare<br />

tutti i valori relativi ai dispositivi in rete” esemplifica Loce. “Una novità<br />

ulteriore riguarda la modularizzazione del drive Kinetix 6500, che può<br />

pure essere connesso alla rete Ethernet/IP. Qui, il modulo di potenza è<br />

stato separato dalla scheda di regolazione, per permettere di montare<br />

lo stesso modulo di potenza utilizzando per la logica di controllo configurazioni<br />

differenti”. Infine, grazie alla connessione in rete Ethernet,<br />

tutti i dati relativi ai dispositivi possono essere visualizzati da remoto,<br />

con tutti i vantaggi che ciò comporta in termini di assistenza sulle macchine.<br />

“Si può accedere al registro degli allarmi, visualizzare le temperature,<br />

gli eventi, i picchi ecc. visualizzando da remoto i diversi parametri<br />

Evoluzione del ‘corporate network’ a oggi<br />

e rilevando con immediatezza le anomalie”. Proseguendo sul discorso<br />

delle novità che Rockwell proporrà al mercato, entro la fine del 2012<br />

verrà ‘ringiovanita’ l’intera gamma CompactLogix, rendendo anche questa<br />

capace di supportare soluzioni di motion su Ethernet/IP. L’adozione<br />

di una soluzione a base Ethernet apre infatti numerose nuove possibilità<br />

applicative, che non possono essere realizzate con soluzioni bus tradizionali,<br />

come Sercos, che pur continueranno ad assolvere al meglio,<br />

come tuttora fanno, le esigenze di movimentazione più spinte. “Ethernet/IP<br />

si differenzia fra le altre proposte a base di Ethernet industriale<br />

per il motion presenti sul mercato, in quanto architettura realmente<br />

standard, le cui evoluzioni sono frutto di innovazioni già introdotte in<br />

ambito IT sul protocollo Ethernet” precisa Motta. “Con l’avvento di soluzioni<br />

video e voice-over-IP, per esempio, sono nate per l’ambito Ethernet<br />

d’ufficio delle soluzioni di prioritizzazione delle informazioni e<br />

sincronizzazione che vengono utilizzate per il motion. In tal modo, è<br />

possibile impiegare un’unica soluzione di rete, dall’ufficio al campo.<br />

L’obiettivo è offrire un sistema ‘general porpuse’, che garantisca affidabilità<br />

e prestazioni elevate in ogni ambito applicativo, dalla movimentazione<br />

al processo, anche rinunciando a ottenere performance ‘al<br />

top’, valide per esigenze più spinte, che rimangono però ‘di nicchia’”.<br />

Domande ancora aperte<br />

Vista l’affluenza di pubblico durante ‘Automation University’ per le sessioni<br />

che trattavano di <strong>sicurezza</strong>, ben si vede quanto il mondo indu-<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />

striale sia interessato a questo tema, fino a poco tempo fa appannaggio<br />

solo degli ambienti IT: “La security rappresenta per noi non tanto un’innovazione,<br />

quanto un problema che non possiamo non affrontare e al<br />

quale i clienti sono sempre più sensibili” osserva Motta. “Se fino a<br />

poco tempo fa quasi nessuno aveva un PC in officina, oggi non esiste<br />

luogo dove non vi sia una presa RJ45, per lo più incustodita, alla quale<br />

ci si può ‘attaccare’ con facilità tramite un qualsiasi dispositivo portatile<br />

e causare problemi, anche senza volerlo” esemplifica Motta.<br />

“Per questo è d’obbligo adottare delle contromisure, come inibire gli<br />

ingressi inserendo password d’identificazione o livelli di accesso diversi<br />

a seconda del profilo utente, configurando in modo adeguato gli switch<br />

e inserendo meccanismi di autenticazione, autorizzazione e riconoscimento<br />

di cui già le soluzioni di Rockwell sono dotate” prosegue Motta.<br />

“Per esempio, l’accesso ai controllori Logix è regolato dall’inserimento<br />

di ID e password e prevede la possibilità di configurare dei livelli di accesso”.<br />

E poi occorre fare cultura, per evitare che qualsiasi misura di prevenzione<br />

venga vanificata, per esempio da chi sbadatamente tiene i codici<br />

in bella vista<br />

sulla scrivania.<br />

Un altro<br />

punto relativo<br />

alla <strong>sicurezza</strong><br />

riguarda la facilità<br />

di accesso<br />

al PLC:<br />

“Se in passatooccorreva<br />

dotarsi di<br />

interfacce dedicate<br />

per accedere<br />

dal PC al controllore, oggi tutto è più semplice, grazie alle<br />

connessioni da remoto” osserva Motta. “Inoltre, fino poco tempo fa ci<br />

si poteva collegare al cliente solo con modem analogici e connessioni<br />

telefoniche, ora con Internet tutto è più semplice e anche ‘pericoloso’,<br />

per cui è divenuto un obbligo provvedere a rendere gli accessi da remoto<br />

sicuri, introducendo come minimo delle VPN”. Conscia dell’importanza<br />

di queste problematiche, Rockwell ha deciso di offrire<br />

<strong>sicurezza</strong> appoggiandosi a chi ha già maturato una notevole esperienza<br />

in merito, come un partner del calibro di Cisco. “Cisco ha già la capacità<br />

di fornire soluzioni per realizzare VPN, implementare sistemi proxy o<br />

firewall per dare un accesso sicuro alla rete da remoto via Internet, imponendo<br />

livelli di <strong>sicurezza</strong> elevati per accedere al controllore” sottolinea<br />

Motta. “Con Cisco operiamo per fornire soluzioni software e<br />

hardware allo stato dell’arte ai clienti e sviluppiamo anche soluzioni in<br />

partnership”.<br />

Sviluppi senza fili<br />

Un altro trend da registrare nel campo della comunicazione industriale<br />

è quello del wireless: “Si registra un vivo interesse per il tema, sopratutto<br />

quando si tratta di soluzioni che devono essere implementate su<br />

parti in movimento, o in ambienti difficilmente raggiungibili con un cablaggio,<br />

per esempio in esterno, come in ambito portuale, quando occorre<br />

collegare fra loro zone molto distanti, ubicate in aree diverse,<br />

dove tirare un cavo sarebbe impossibile” riferisce Motta. “Ci saranno<br />

sicuramente delle novità in questo ambito da parte di Rockwell nei<br />

prossimi due anni, grazie alla collaborazione con partner importanti, fra<br />

i quali, oltre a Cisco, Pro Soft Technology e Data-Linc Group, o anche<br />

eWon (distribuita in Italia da EFA Automazione - ndr) e tanti altri”.<br />

Rockwell Automation<br />

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21


»<br />

�<br />

Fieldbus & Networks<br />

A cura di Lucia Milani<br />

RILEVAZIONE<br />

E MISURA<br />

LIVELLO<br />

Pepperl+Fuchs<br />

La misura continua di livello rende possibile<br />

l’esatto controllo del processo e il bisogno crescente<br />

di informazioni accentua la necessità di<br />

eseguire questo tipo di misura. Pepperl+Fuchs risponde<br />

a questa esigenza con una gamma completa<br />

di strumenti, che utilizzano diverse<br />

tecnologie per la misura del livello di materiali<br />

fluidi o granulari. Oltre a soluzioni standard con<br />

uscita 4-20 mA, sono disponibili uscite bifilari,<br />

quali Hart, Profibus PA e Foundation Fieldbus. I<br />

trasmettitori sono adatti all’installazione in aree<br />

potenzialmente esplosive, classificate zona 0, 1,<br />

2 e zona 21, 22; sono corredati di certificazione<br />

Atex, FM, CSA; il principio fisico di misura può<br />

essere a ultrasuoni, a microonda guidata, a pressione<br />

relativa oppure assoluta, a sonda magnetica<br />

a immersione con galleggiante scorrevole<br />

sulla sonda, a pressione idrostatica.<br />

Le connessioni al processo sono selezionabili tra<br />

un’ampia gamma di proposte; si passa dalle filettature<br />

metriche a NPT a BS, a flange ISO, Ansi,<br />

JIS ecc. Anche la scelta dei materiali a contatto<br />

del fluido è molto varia: acciaio inox, alluminio,<br />

Pvdf ecc. L’installazione in aree con pericolo di<br />

esplosione richiede l’abbinamento di un’interfaccia di separazione tra<br />

il segnale generato dallo strumento in campo e lo strumento di lettura<br />

o controllo ubicato in control room, selezionabile tra i modelli di bar-<br />

22<br />

DISPOSITIVI PER<br />

TEST E MISURA<br />

QUESTA VOLTA IL ‘PRIMO PIANO’ SI FA IN DUE,<br />

OFFRENDO, DA UN LATO, UNA BREVE PANORAMICA DI<br />

SENSORI E, IN GENERE, DISPOSITIVI DI MISURA CHE,<br />

INVIANDO IN RETE I VALORI RILEVATI, CONSENTONO<br />

IL CONTROLLO E LA REGOLAZIONE DI PROCESSI<br />

CRITICI O ANCHE LA MANUTENZIONE PREVENTIVA DI<br />

IMPIANTI E SISTEMI; DALL’ALTRO, UNA CARRELLATA<br />

DI DISPOSITIVI PER IL TEST DELLE RETI E LA<br />

RILEVAZIONE DI EVENTUALI ERRORI DI CABLAGGIO<br />

E/O TRASMISSIONE<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />

riere della serie KF, KC, HiD, HiC, montabili su guida<br />

DIN o su backplane.<br />

Sick<br />

La sonda LFP di Sick coniuga compattezza, tecnologia<br />

e flessibilità. Costituita da un’asticella lunga al massimo<br />

2 m, in acciaio inossidabile, che consente lavaggi<br />

semplici e veloci in linea con le normative<br />

vigenti, presenta una custodia dal diametro di 54 mm<br />

e opera in base al principio del radar guidato (‘Time<br />

Domain Reflectometry’).<br />

Il sensore è dotato di segnale di uscita analogico e<br />

di due punti di commutazione; dispone di un display<br />

con 4 pulsanti; è in acciaio inox 316L e ha gradi di<br />

protezione IP69K e IP67. Tutte le parti a contatto con<br />

l’esterno sono conformi FDA. Inoltre, il prodotto resiste<br />

alle elevate temperature, fino a 150 °C, e a una<br />

pressione massima di 16 bar. La sua conformità all’ambiente igienico<br />

e la resistenza a prodotti chimicamente aggressivi è documentata dalle<br />

certificazioni Ehedg ed Ecolab. Il misuratore è in grado di lavorare con<br />

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�<br />

cicli SIP e CIP nel settore del<br />

food&beverage ed è in corso<br />

l’approvazione WHG per applicazioni<br />

al di fuori del settore<br />

alimentare. Consente inoltre allacciamenti<br />

di processo secondo<br />

le più comuni interfacce<br />

meccaniche, quali Tri-Clamp,<br />

DIN11851, DIN11864. Con questo dispositivo è possibile sia monitorare<br />

la variazione continua del livello del fluido sotto controllo, sia usufruire<br />

di due segnali che indicano le soglie di minimo e massimo valore<br />

accettabile. Inoltre, la sonda è dotata di tecnologia IO-Link, per cui se<br />

ne possono configurare le funzionalità anche da remoto.<br />

Vega<br />

La serie di apparecchi Vegapuls di<br />

Vega per la misura di livello radar<br />

offre prestazioni elevate e sicure.<br />

L’elettronica, completamente rinnovata,<br />

consente un’elaborazione più<br />

veloce e precisa del segnale, per<br />

soddisfare esigenze anche severe<br />

come quelle richieste dalle applicazioni<br />

chimiche e petrolchimiche,<br />

nella tecnica termoelettrica o nella<br />

produzione di materiali solidi o in<br />

polvere.<br />

Grazie all’hardware più veloce e<br />

all’elaborazione ‘intelligente’ del<br />

segnale, Vegapuls raggiunge un<br />

elevato livello qualitativo delle analisi<br />

del segnale radar; l’identificazione<br />

del movimento dell’eco di<br />

livello consente di discriminare con<br />

precisione l’eco utile dai segnali di<br />

disturbo e offre maggiore <strong>sicurezza</strong><br />

di misura e affidabilità anche in<br />

condizioni di processo critiche.<br />

La precisione nella misura è pari a<br />

±2 mm, grazie alla maggiore velocità di scansione; il fattore di sensibilità<br />

è quintuplicato grazie a una dinamica più elevata del modulo a<br />

microonde; l’analisi del segnale è ottimizzata grazie a una migliore ri-<br />

PORTATA<br />

soluzione d’eco. Lo strumento consente inoltre la memorizzazione<br />

dei valori di misura per effettuare service<br />

e diagnostica. Il sistema presenta funzioni di asset<br />

management con segnalazioni di stato secondo la<br />

norma NE 107 e/o VDI/VDE 2650.<br />

Le informazioni dettagliate relative alla necessità di<br />

verifica periodica, a condizioni critiche del segnale o<br />

a funzioni errate sono visualizzate con testo in chiaro<br />

sul tastierino di lettura con display Plicscom e trasmesse<br />

in digitale al sistema di controllo via Hart, Profibus<br />

PA o Foundation Fieldbus. Il modello per<br />

temperature elevate Vegapuls 62/68 con adattatore<br />

di antenna in ceramica AI2O3 e guarnizione di processo<br />

di grafite, copre un campo di temperatura da -<br />

200 a 450 °C e una pressione di processo di 160 bar.<br />

Endress+Hauser<br />

I misuratori di portata Endress+Hauser<br />

ottimizzano la<br />

produttività delle macchine,<br />

migliorandone la flessibilità,<br />

grazie all’eliminazione degli<br />

aggiustamenti altrimenti necessari<br />

per il cambio di formato<br />

o di prodotto. Riducono<br />

inoltre gli interventi di manutenzione,<br />

grazie all’assenza di<br />

parti in movimento. In particolare,<br />

i misuratori di portata<br />

delle serie Dosimag e Dosimass<br />

e l’unità di gestione Dosibox,<br />

uniscono le caratteristiche di compattezza e ripetibilità della<br />

misura, a semplicità d’integrazione e montaggio. Nello specifico, Dosimag<br />

consente il dosaggio volumetrico di liquidi e creme, con valori<br />

di conducibilità a partire da 5 uS/cm e per portate fino a 2 l/s; Dosimass,<br />

per il dosaggio ponderale di ogni tipo di liquido e crema, per<br />

portate fino a 5 kg/s, è idoneo all’impiego con CIP e SIP e resistente<br />

al lavaggio esterno; entrambi i prodotti sono dotati di approvazione<br />

3A. Inoltre, Dosibox acquisisce le misure e comanda le valvole interfacciandosi<br />

al PLC con protocollo Profibus DP.<br />

I misuratori di portata Coriolis Promass 83 e magnetici Promag 53,<br />

nelle varianti con protocollo Ethernet/IP, infine, sviluppati in armonia<br />

con i sistemi Rockwell, possono essere integrati in una piattaforma di<br />

rete con pochi click di mouse, senza bisogno di componenti remote<br />

I/O addizionali. L’interfaccia Ethernet/IP permette l’accesso diretto ai<br />

dati dello strumento senza alcuna configurazione addizionale; tutte le<br />

variabili misurate sono visualizzabili in realtime e si possono condividere<br />

in rete fra HMI in linea e PC nelle control room.<br />

PRESSIONE<br />

Balluff<br />

Nell’automazione di fabbrica, la tecnologia di processo va acquistando<br />

sempre maggiore importanza. Il monitoraggio di fluidi di processo,<br />

quali lubrorefrigeranti, oli idraulici e pneumatici, influisce infatti in<br />

modo determinante sulla qualità della produzione. I sensori di pres-<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS 23<br />

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�<br />

Fieldbus & Networks<br />

sione BSP di Balluff permetto la misura della pressione di fluidi gassosi<br />

e liquidi. La grandezza fisica rilevata (pressione, come forza per unità<br />

di superficie) viene poi convertita in una grandezza di uscita elettrica,<br />

di riferimento per la pressione, mediante un’apposita membrana in<br />

ceramica. Il segnale elettrico viene amplificato e linearizzato e le grandezze<br />

di disturbo, per esempio la temperatura, vengono compensate.<br />

Fra le peculiarità del prodotto figurano: parametrizzazione a due tasti<br />

secondo lo standard Vdma; custodia in plastica o in acciaio inox; grado<br />

di protezione fino a IP67; raccordi filettati standard; temperature di<br />

esercizio da -40 a 85 °C. Con custodia ruotabile e programmabilità tramite<br />

due tasti, questi sensori combinano la flessibilità di montaggio<br />

con la semplicità di utilizzo; inoltre, presentano un display a LED luminoso,<br />

che consente di rilevare con rapidità la pressione di sistema<br />

attuale. I sensori sono disponibili per diversi tagli di pressione (positiva/negativa)<br />

da -1 a 600 bar; le diverse versioni offrono custodie di<br />

forma differente, senza display e con interfaccia in output per IO-Link.<br />

Burster Italia<br />

I trasduttori di pressione a elevata precisione serie 8201N di Burster<br />

Italia offrono un design compatto e robusto e sono disponibili in svariati<br />

range, da 0..5 bar a 0..1.000 bar; trovano facile impiego in applicazioni<br />

in cui è necessario misurare la pressione, in tutti i campi<br />

dell’ingegneria meccanica, di processo, aeronautica e aerospaziale.<br />

I sensori serie 8201N, certificabili WKS (ISO9000) oppure DKD (equi-<br />

valente SIT) nel laboratorio interno di Burster, sono facili da installare<br />

e immuni a shock e vibrazioni, in quanto sono stati costruiti senza parti<br />

mobili. Presentano un piccolo volume morto; sono ideali per applicazioni<br />

sia dinamiche, sia statiche, in gas o liquidi. L’elemento di misura<br />

e l’involucro dei trasduttori con range ≤ 0..50 bar sono costruiti con<br />

24<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />

un unico pezzo di acciaio, il che garantisce un sigillo assoluto e insensibilità<br />

ai media aggressivi. Per i sensori con range ≤ 0..20 bar, media<br />

critici possono causare danni nella zona delle saldature del corpo del<br />

sensore, in tal caso Burster è pronta a intervenire.<br />

Tutti i sensori senza amplificatore interno sono dotati di un’uscita del<br />

segnale standardizzata a 1 mV/V, che consente all’utilizzatore di sostituire<br />

il sensore in una catena di misura in qualsiasi momento, senza<br />

ricalibrare l’elettronica. Su richiesta è disponibile un amplificatore interno<br />

con uscite a scelta tra 0..5 V, 0..20 mA o 4..20 mA. La precisione,<br />

come somma di tutti gli errori di non-linearità, isteresi e non ripetibilità,<br />

è dello 0,25%; la porta di pressione è uno standard M16x1,5 ed è disponibile,<br />

su richiesta, un’uscita dati via USB, con risoluzione di 16<br />

bit, utilizzando Canopen come protocollo bus. Il software Burster Digivision<br />

permette il trasferimento e la valutazione dei dati acquisiti,<br />

inclusa la registrazione grafica nel tempo.<br />

Spriano<br />

La gamma di trasmettitori smart<br />

SST (modelli SST 75/76/77/79)<br />

di Spriano, realizzati interamente<br />

in Italia, sono progettati<br />

per la rilevazione di pressione<br />

differenziale, livello (immersione e<br />

battente), pressione assoluta e pressione<br />

relativa. Tutti gli apparecchi sono<br />

dotati di microprocessore e coniugano la<br />

praticità del segnale analogico 4÷20 mA<br />

con la riconosciuta flessibilità del protocollo<br />

Hart. Le configurazioni possono così essere<br />

eseguite in modalità locale o da remoto, utilizzando<br />

un terminale portatile universale (HHT) o un comune PC equipaggiato<br />

con interfaccia e software forniti dalla stessa azienda.<br />

Quest’ultima fornisce anche supporto per la personalizzazione e la<br />

scelta del sensore piezoresistivo più adatto alla specifica applicazione<br />

e alle condizioni ambientali. Per operare nelle condizioni ambientali<br />

più estreme, le apparecchiature sono protette da una custodia in lega<br />

di alluminio che, oltre a essere adatta ai climi tropicali (DIN 50015) e<br />

impenetrabile da sabbia e polvere, è protetta dagli effetti delle onde<br />

marine (IP66).<br />

A questo si aggiunge la capacità di compensare la deriva termica della<br />

cella, elaborando il segnale di temperatura generato dal termistore<br />

PTC integrato nel sensore. La qualità e la precisione di questi strumenti<br />

sono certificati dai principali enti internazionali.<br />

Wika Italia<br />

Il pressostato digitale PSD-30 di Wika<br />

offre in opzione l’interfaccia bus di campo<br />

IO-Link. La connessione punto-punto riduce<br />

in modo significativo i costi di parametrizzazione,<br />

controllo di processo e<br />

manutenzione della macchina. Con IO-Link,<br />

infatti, non è più necessario immettere manualmente<br />

nei diversi strumenti i parametri<br />

dei punti d’intervento, di reset e l’unità<br />

di misura, in quanto i valori vengono caricati<br />

direttamente nello strumento dal sistema di<br />

controllo principale, attraverso il cavo standard di<br />

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�<br />

collegamento. Si riduce così il tempo necessario per la messa in servizio<br />

o il retrofitting. La configurazione da parte dell’operatore è guidata<br />

da una flessibile selezione dei parametri e dalla relativa<br />

documentazione. IO-Link dispone di funzionalità diagnostiche, fornendo<br />

precise informazioni sullo stato del pressostato. Quindi, eventuali<br />

sostituzioni degli strumenti vengono effettuate solo se<br />

strettamente necessarie, riducendo le fermate per manutenzione.<br />

Questo strumento, compatto e flessibile nell’installazione, offre infine<br />

un semplice menu di navigazione con tre tasti operativi e display LED<br />

con cifre di altezza 9 mm, di conseguenza può essere utilizzato senza<br />

problemi in ogni settore.<br />

VIBRAZIONE<br />

IFM electronic<br />

Il sistema di diagnosi<br />

Octavis VSE001 e il sensore<br />

di vibrazione<br />

VSA001 di IFM electronic<br />

permettono una manutenzione<br />

in tempo<br />

reale dei macchinari. Il<br />

sensore misura le vibrazioni<br />

e le trasmette a<br />

VSE001; l’uscita analogica<br />

specifica consente<br />

una trasmissione affidabile<br />

dei segnali di vibra-<br />

zione ad alta frequenza fino a 30 m di distanza. La forma compatta e<br />

particolarmente robusta offre elevata stabilità a lungo tempo anche<br />

in ambienti difficili.<br />

VSE001 è in grado di analizzare e valutare continuamente i segnali di<br />

misura provenienti da 1 a 4 sensori di vibrazione; il sistema memorizza<br />

fino a 2.000 valori; l’allarme e il pre-allarme sono emessi elettricamente<br />

tramite uscite di commutazione. La diagnosi decentralizzata<br />

può anche essere integrata in sistemi superiori utilizzando l’interfaccia<br />

Ethernet. Grazie alla compatibilità dei dati (OPC) i valori diagnosticati<br />

possono essere facilmente integrati in tutti gli spazi di visualizzazione<br />

consueti e possono essere messi a disposizione per la diagnostica a<br />

distanza.<br />

TEST E DIAGNOSTICA<br />

DI RETE<br />

Comsoft<br />

Lo strumento di analisi e test NetTest II di Comsoft consente di testare<br />

sistematicamente un segmento Profibus DP individuando ed eliminando<br />

gli errori d’installazione più frequenti, quali cortocircuiti, interruzioni<br />

del cavo o dello schermo ecc., ancora prima dell’effettiva messa<br />

in funzione. La misurazione della linea avviene collegando lo strumento<br />

all’estremità iniziale o finale di un segmento Profibus DP, per eseguire:<br />

test senza terminazioni, test con una terminazione e test con due terminazioni.<br />

Con NetTest II è anche possibile impostare diversi livelli di<br />

sensibilità, anche nel range di misura del mV, in modo che si possano<br />

Il futuro del<br />

Networking<br />

è qui!<br />

www.efa.it<br />

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»


�<br />

Fieldbus & Networks<br />

individuare le riflessioni anche più piccole, date per esempio da una<br />

messa a terra multipla dello schermo. Lo strumento, inoltre, genera<br />

una lista di slave DP, mostra tutti i numeri identificativi di quelli collegati<br />

e misura i livelli di trasmissione dell’interfaccia RS485. La funzio-<br />

nalità ‘Online’ consente l’impiego del prodotto mentre la rete è in<br />

funzione. Durante l’esercizio con PLC è possibile rilevare il baud rate<br />

effettivo e i livelli di trasmissione e ricezione, allo scopo di individuare<br />

eventuali valori non accettabili o riflessioni. Tutti i risultati vengono<br />

raccolti in un report che può includere, per esempio, la somma di più<br />

test, per analizzare anche manovre complete. Infine, nello strumento<br />

si possono salvare fino a 20 report di test, per la stampa successiva<br />

mediante l’uso di un normale PC, senza bisogno di software specifico.<br />

Fenway Embedded Systems<br />

La soluzione proposta da Trebing&Himstedt, pionieri nel campo della<br />

diagnosi dei bus di campo, i cui prodotti sono distribuiti in Italia da<br />

26<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />

Fenway Embedded Systems, consente il monitoraggio di reti industriali<br />

con diversi protocolli di comunicazione, Profibus, Profinet e Industrial<br />

Ethernet, presenti nell’impianto mediante un unico dispositivo. Il software<br />

Web based TH Scope fornisce le informazioni relative alla qualità<br />

di comunicazione di tutte le reti, mentre l’accesso alla rete avviene<br />

tramite il dispositivo TH Link, disponibile per installazioni sia fisse, sia<br />

mobili mediante notebook. Funzionalità di diagnosi indipendenti dai<br />

protocolli, visualizzazione unificata e uniforme, nonché operatività<br />

molto intuitiva permettono di ridurre i tempi e i costi di monitoraggio<br />

di tutte le reti, a supporto dell’intero ciclo di vita dell’impianto.<br />

Una email di allerta viene inviata automaticamente al personale addetto,<br />

in modo da garantire un’azione veloce in risposta a un eventuale<br />

malfunzionamento. Se richiesto, le informazioni diagnostiche possono<br />

anche essere integrate in applicazioni di livello superiore, quali sistemi<br />

di asset management e di controllo di processo (via OPC), oppure possono<br />

essere esportati in Microsoft Office per successive analisi.<br />

Procentec<br />

Il sistema modulare di diagnostica e di monitoraggio remoto di installazioni<br />

di reti Profibus e Profinet COMbricks, proposto dall’azienda Procentec,<br />

permette di combinare su un unico backplane diversi<br />

componenti di automazione. Inoltre, la soluzione nasce con un’attenzione<br />

particolare alla ridondanza: i moduli repeater possono essere<br />

configurati come canali ridondati per ottenere un sistema che abbia<br />

fino a 10 reti parallele,<br />

al contrario di<br />

quanto avviene di solito<br />

con l’uso di sole<br />

due reti parallele.<br />

COMbricks offre una<br />

soluzione a questo<br />

tipo di situazioni<br />

anche tramite il monitoraggio<br />

remoto di installazioni<br />

Profibus su<br />

rete Internet, trasmettendo<br />

poi le segnalazioni<br />

di allarme via<br />

email direttamente ai tecnici di manutenzione. Altre caratteristiche<br />

peculiari della soluzione sono costituite dalla possibilità di monitorare<br />

permanentemente fino a 4 reti Profibus indipendenti in modo simultaneo<br />

e dalla presenza di un potente Web server con interfaccia ProfiTrace,<br />

per visualizzare le informazioni diagnostiche in modo semplice<br />

e chiaro (ProfiTrace OE). Grazie al Web server, non è più necessario<br />

installare del software, né rimanere costantemente connessi con un<br />

PC. COMbricks è inoltre in grado di monitorare e tenere traccia delle<br />

informazioni diagnostiche direttamente nei moduli inseriti nel backplane,<br />

salvandole su supporti di memoria flash.<br />

Softing<br />

La maggior parte dei problemi legati alle reti Profibus derivano da<br />

un’errata installazione fisica o da problemi di EMC. L’apparecchio Profibus<br />

Tester 4 di Softing consente la verifica completa dei segmenti<br />

di rete Profibus durante l’esercizio e la rilevazione di errori anche solo<br />

sporadici. Il simulatore di master integrato permette inoltre la verifica<br />

del bus senza che il PLC sia operativo, così è anche possibile controllare<br />

singole utenze ‘sospette’ del bus. Una volta collegato a un segmento<br />

Profibus DP, l’apparecchio riconosce automaticamente il baud<br />

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�<br />

rate e la tensione<br />

a riposo;<br />

oltre a ciò, si<br />

possono effettuare<br />

test standard<br />

con analisi<br />

contemporanea<br />

dello stato fisico<br />

e della comunicazione<br />

del bus.<br />

La soluzione presenta<br />

inoltre<br />

funzioni complementari di simulatore master e rilevamento della topologia,<br />

nonché funzionalità per l’esecuzione di analisi dei telegrammi,<br />

oscillogrammi e I/O per trigger. Lo strumento può essere usato collegato<br />

a un PC, fisso o portatile, oppure in modalità stand alone. Il pacchetto<br />

Profibus Diagnostic Suite permette la visualizzazione e l’analisi<br />

dettagliata dei risultati di test sul PC.<br />

Siemens<br />

Per la diagnosi del collegamento Profibus DP (RS485) durante il funzionamento,<br />

la Divisione Industry Solutions di Siemens mette a disposizione<br />

Diagnostic-Repeater, un repeater RS485 grazie al quale è<br />

possibile controllare i segmenti della rete Profibus durante il funzionamento<br />

e segnalare a un’apparecchiatura di visualizzazione, tramite<br />

telegrammi di diagnosi, gli errori nei collegamenti.<br />

Diagnostic-Repeater completa il concetto di diagnosi di sistema: l’eliminazione<br />

degli errori (FastConnect) è garantita oltre che dal bus tester<br />

Power Over Ethernet<br />

Dorsali in fibra ottica fino a 70 Km<br />

MultiLan programmabili fino a<br />

8 porte 10/100/1000 Mbps<br />

BT 200, valido strumento<br />

per l’installazione, anche<br />

dal controllo fisico del collegamento<br />

Profibus DP<br />

durante il funzionamento<br />

dell’impianto. Il dispositivo<br />

viene integrato completamente<br />

nella diagnosi<br />

di sistema di Simatic. Con<br />

un procedimento avviato<br />

tramite Step 7 i Diagnostic-Repeater<br />

rilevano i<br />

partecipanti collegati nei<br />

loro segmenti e determinare<br />

la distanza di ognuno<br />

di essi dal Diagnostic-Repeater<br />

stesso. Ogni Diagnostic-Repeater<br />

memorizza i dati di topologia e può, in caso di errore,<br />

sulla base dei dati stessi, determinare tra quali partecipanti si trovi il<br />

malfunzionamento. Contrariamente ai repeater tradizionali, il dispositivo<br />

può definire due segmenti con diagnosi separate, dove a ciascun<br />

segmento si possono collegare 31 partecipanti. A ogni apparecchio si<br />

possono dunque collegare fino a 62 partecipanti. Inoltre, il connettore<br />

per il PG su Diagnostic-Repeater è isolato galvanicamente rispetto<br />

agli altri segmenti bus, in modo che, inserendo o estraendo il cavo di<br />

collegamento del PG, non si generino disturbi sugli altri segmenti della<br />

rete Profibus DP. Grazie alla tecnica di collegamento FastConnect, infine,<br />

si riducono i tempi di cablaggio.<br />

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Fieldbus & Networks<br />

28<br />

( Sicurezza<br />

)<br />

Secondo le ultime stime rese<br />

note da IMS Research, il fatturato<br />

globale del mercato<br />

dei componenti di <strong>sicurezza</strong><br />

per le macchine impiegate in<br />

ambito discreto supererà in valore i 2,15<br />

miliardi di dollari nel 2015, crescendo<br />

dagli 1,5 miliardi dello scorso anno. Il<br />

tasso di crescita di questa nicchia di business<br />

si prevede sarà più alto di quello<br />

relativo al mercato dell’automazione nel<br />

suo complesso, in quanto, nella maggior<br />

parte degli ambiti, i costruttori di macchine<br />

e gli utenti finali dovranno prima<br />

o poi fare i conti con la legislazione inerente.<br />

Questi soggetti hanno inoltre<br />

compreso come la <strong>sicurezza</strong> delle macchine,<br />

lungi dall’essere solo un costo,<br />

rappresenti invece un modo per aumentare<br />

la produttività. “Sebbene l’applicazione<br />

degli standard emergenti sia vista<br />

da alcuni solo come un modo per drenare<br />

risorse, altri, in numero crescente,<br />

la ritengono un’opportunità” ha dichiarato<br />

Mark Watson, research manager di<br />

IMS Research, autore del rapporto. “I<br />

componenti di <strong>sicurezza</strong> per le macchine<br />

impiegate in ambito discreto sono diventati<br />

via via più complessi e sono utilizzati<br />

sempre più in applicazioni molto elaborate,<br />

per cui il mercato richiede nuovi<br />

standard, che definiscano tecnologie e<br />

componenti all’avanguardia. Fra i vantaggi<br />

conseguibili figurano l’ampia adozione<br />

di soluzioni di <strong>sicurezza</strong><br />

programmabili, d’identificazione rapida<br />

e l’analisi dei problemi legati alla <strong>sicurezza</strong>,<br />

tale da aumentare la produttività<br />

grazie alla veloce risoluzione dei downtime<br />

e alla loro riduzione”. Costruttori<br />

di macchine e utenti finali stanno investigando<br />

come massimizzare i loro vantaggi<br />

competitivi; in questo contesto, la<br />

<strong>sicurezza</strong> diventa un fattore chiave, secondo<br />

IMS Research: se i produttori forniscono<br />

componenti di <strong>sicurezza</strong><br />

facilmente integrabili nelle unità di controllo,<br />

le prestazioni dell’intero sistema<br />

aumentano. Le soluzioni di <strong>sicurezza</strong> per<br />

le macchine dovrebbero essere considerate<br />

un elemento di vantaggio, in quanto<br />

L’‘AFFARE’<br />

SICUREZZA<br />

LA SICUREZZA DELLE MACCHINE NEL 2011 È<br />

UN’OPPORTUNITÀ, NON UN COSTO; NON SOLO:<br />

È UN MERCATO CHE SI STIMA ARRIVERÀ A VALERE<br />

2,15 MILIARDI DI DOLLARI ENTRO IL 2015<br />

di Ilaria De Poli<br />

non solo proteggono gli operatori dai rischi,<br />

ma riducono anche al minimo temuti<br />

‘fermo impianto’. Ma non è tutto: il<br />

‘business’ della <strong>sicurezza</strong> è variegato e<br />

non include solo il mercato della componentistica.<br />

Oltre a PLC, I/O, bus di<br />

campo specificamente progettati per assolvere<br />

ai requisiti di <strong>sicurezza</strong> richiesti<br />

dalle normative, la necessità di mantenere<br />

efficienti le soluzioni implementate<br />

lungo l’intero ciclo di vita di un impianto,<br />

apre importanti scenari dal punto di<br />

vista della manutenzione preventiva,<br />

con conseguente necessità di raccogliere,<br />

analizzare e gestire i dati provenienti<br />

dal campo per anticipare possibili<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />

guasti. Il tutto aumentando le prestazioni<br />

complessive dell’impianto, in<br />

quanto gli interventi di manutenzione<br />

vengono così schedulati al meglio, riducendo<br />

costosi imprevisti. Parlando poi di<br />

<strong>sicurezza</strong> funzionale delle macchine non<br />

si possono ignorare le problematiche<br />

inerenti alla <strong>sicurezza</strong> intesa come security,<br />

ossia la protezione dei dati aziendali<br />

critici, con l’adozione di opportune<br />

strategie di protezione delle reti, ridondanza<br />

e via dicendo. Vediamo ora alcune<br />

proposte di soluzioni di <strong>sicurezza</strong> disponibili<br />

sul mercato.<br />

IMS Research<br />

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Fonte: www.fortressinterlocks.com


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Fieldbus & Networks<br />

Anche nei momenti peggiori<br />

ci possono essere degli<br />

aspetti positivi: a 20 anni<br />

dalla caduta della cortina di<br />

ferro, alcuni appartenenti<br />

agli Stati dell’ex Comecon ripensano ancora<br />

con nostalgia ad alcuni vantaggi portati<br />

da quel sistema; ugualmente, a 15<br />

anni dall’adesione alla UE, alcuni austriaci<br />

ancora affermano che sarebbe<br />

stato meglio non allinearsi. Per l’elettronica<br />

vale lo stesso principio, così come<br />

per la <strong>sicurezza</strong>, dove i sistemi in uso<br />

mantengono tuttora una struttura tipicamente<br />

basata sui cablaggi, dipendente<br />

dalla tecnologia di controllo e dai sistemi<br />

di bus in uso.<br />

È avvenuta una rivoluzione radicale nell’ambito<br />

dei sistemi di <strong>sicurezza</strong> con l’introduzione<br />

di soluzioni dove il<br />

trasferimento del segnale in <strong>sicurezza</strong> avviene<br />

tramite bus di campo, soprattutto<br />

con reti a base Ethernet, come Powerlink.<br />

I vantaggi rispetto ai sistemi tradizionali<br />

non possono essere ignorati: eliminazione<br />

della maggior parte dei cavi con riduzione<br />

dei costi ed eliminazione di note<br />

fonti di errore. Nei sistemi safety che utilizzano<br />

una comunicazione diretta, senza<br />

passare per il controllore, poi, gli standard<br />

di <strong>sicurezza</strong> richiesti possono essere<br />

raggiunti a velocità significativamente<br />

più elevate, fatto che a sua volta aumenta<br />

la produttività. Infine, l’integrazione<br />

delle soluzioni di <strong>sicurezza</strong> in<br />

azionamenti e motori, come nel caso di<br />

B&R SafeMC, ha diminuito le distanze di<br />

arresto e richiede spazi di <strong>sicurezza</strong> ridotti,<br />

rendendo possibile la costruzione<br />

di macchine più piccole ed economiche.<br />

Si comprende dunque perché i principali<br />

produttori di tecnologia di controllo e di<br />

automazione sostengano i vantaggi dei<br />

sistemi safety basati su Ethernet industriale.<br />

“Esiste un solo problema” ha affermato<br />

Stefan Schönegger, B&R<br />

business unit manager per Open Automation,<br />

il cui compito è rendere l’utilizzo<br />

delle tecnologie B&R più semplice per<br />

altri produttori di sistema e integratori:<br />

“Tutti questi sistemi possono funzionare<br />

insieme solo con l’hardware di controllo<br />

o il sistema bus dei rispettivi produttori”.<br />

Questo può creare difficoltà ai costruttori<br />

di macchine, perché non sempre sono in<br />

grado di scegliere quali controllori utilizzare<br />

nei propri sistemi; inoltre, spesso i<br />

OPENSAFETY:<br />

QUALI<br />

I VANTAGGI?<br />

NEL SETTORE RELATIVAMENTE GIOVANE DELLA<br />

COMUNICAZIONE DEI DATI DI SICUREZZA, I SISTEMI<br />

PROPRIETARI ERANO IL PASSATO, IL FUTURO<br />

APPARTIENE A SOLUZIONI APERTE E INDIPENDENTI<br />

DAL PRODUTTORE COME OPENSAFETY<br />

di Daniele Scalabrino<br />

Stefan Schönegger è manager dell’Open Automation Technologies di B&R<br />

costruttori devono seguire le richieste dei<br />

clienti. Ciò evidenzia l’unico vero vantaggio<br />

portato dai sistemi a cablaggio fisico:<br />

una volta installata e certificata, la soluzione<br />

rimane tale, indipendentemente dal<br />

controllore che viene utilizzato.<br />

A salvaguardia<br />

dell’interoperabilità<br />

OpenSafety rappresenta una risposta alle<br />

richieste di uniformità e interoperabilità<br />

tra i sistemi in uso: “Uno dei principali<br />

obiettivi dello sviluppo di OpenSafety è<br />

quello di non compromettere l’autonomia<br />

del sistema di <strong>sicurezza</strong> rispetto al bus di<br />

sistema in uso” ha sottolineato Stefan<br />

Schönegger. Tutto questo è reso possibile<br />

( Sicurezza<br />

)<br />

dal principio del ‘black channel’, che consente<br />

la trasmissione sicura dei dati in<br />

modo indipendente dal protocollo di trasporto<br />

utilizzato e permette l’impiego di<br />

OpenSafety su qualsiasi bus di campo.<br />

Questo giova non solo ai costruttori di<br />

macchine, bensì anche ai produttori di<br />

sensori e attuatori e i fornitori di dispositivi<br />

di <strong>sicurezza</strong>, che possono ottenere un<br />

vantaggio competitivo grazie al più breve<br />

time-to-market, in quanto devono passare<br />

attraverso gli iter di sviluppo e certificazione<br />

una sola volta pur utilizzando<br />

sistemi bus di differenti vendor. Gli utilizzatori<br />

finali della macchina, poi, possono<br />

beneficiare di una riduzione dei costi e<br />

della possibilità di salvaguardare in modo<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS 29<br />

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�<br />

Fieldbus & Networks<br />

30<br />

uniforme gli impianti di produzione. Ha<br />

spiegato Georg Plasberg, responsabile<br />

della divisione per lo sviluppo di sistemi<br />

di <strong>sicurezza</strong> industriale e membro del management<br />

di Sick, rinomato produttore tedesco<br />

di sensori: “In molte altre<br />

applicazioni di elettronica l’interoperabilità<br />

di sistemi diversi costituisce praticamente<br />

un obbligo. Noi continueremo a<br />

integrare l’intera gamma delle soluzioni<br />

proprietarie nei nostri prodotti, credo però<br />

che solo coloro che possono superare le<br />

limitazioni della rete, adottando standard<br />

di comunicazione aperti, avranno successo<br />

a lungo termine in campo industriale.<br />

Naturalmente, intendiamo<br />

un’apertura al di là della specifica, che arrivi<br />

fino al livello d’interfaccia con i sistemi<br />

d’ingegneria”.<br />

I vantaggi per i costruttori<br />

In qualità di direttore generale di Trumpf<br />

Maschinen Austria Ges., azienda che<br />

esporta in tutto il mondo, Alfred Hutterer<br />

conosce gli inconvenienti che derivano<br />

dalla mancanza d’interoperabilità della<br />

maggior parte dei sistemi di <strong>sicurezza</strong>.<br />

“La difficoltà di far dialogare sistemi diversi<br />

non è solo costosa, ma si estende<br />

anche al time-to-market e impedisce una<br />

ragionevole policy di ‘seconda scelta’ in<br />

fase di acquisto” ha recentemente affermato<br />

nel corso di un dibattito relativo allo<br />

stato dell’arte della tecnologia. “Le diverse<br />

scuole di pensiero propongono le<br />

proprie tecnologie, rendendo difficile per<br />

i produttori di dispositivi sviluppare hardware<br />

compatibile con le varie reti”.<br />

I costruttori di macchine come Trumpf si<br />

avvantaggiano anche del portafoglio pro-<br />

dotti standardizzato di OpenSafety,<br />

comprensivo di un minore<br />

numero di articoli se paragonato<br />

a quelli relativi ad alcune<br />

soluzioni proprietarie, con la<br />

possibilità di utilizzare fornitori<br />

alternativi in caso di necessità.<br />

“Questo non è un fattore secondario,<br />

poiché la disponibilità<br />

gioca sempre un ruolo impor-<br />

Il frame ‘Safety’ viene trasportato nella sezione dati utente del frame standard.<br />

È composto di due sotto-frame identici, salvati ognuno con un ‘checksum’<br />

differente<br />

tante nel processo di vendita e assicura<br />

la continua soddisfazione del cliente” ammette<br />

Schönegger. “Il tema del knowhow,<br />

infine, entra in gioco per i costruttori<br />

di macchine, perché con OpenSafety i<br />

tecnici manutentori devono essere formati<br />

solo su una tecnologia”.<br />

I vantaggi per gli impianti<br />

di produzione<br />

Oltre ai vantaggi derivanti dalla riduzione<br />

dei costi che i produttori di dispositivi de-<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />

OpenSafety è uno standard di <strong>sicurezza</strong><br />

uniforme, indipendente dal produttore<br />

del controllore<br />

vono sostenere, le aziende di produzione<br />

e gli utenti finali delle macchine beneficiano<br />

direttamente della disponibilità di<br />

una soluzione dalla struttura uniforme e<br />

con la possibilità di realizzare applicazioni<br />

‘universali’, contenendo anche i costi legati<br />

ai corsi tecnici di formazione e le<br />

spese di ricambistica. “Si apre un’opportunità<br />

del tutto nuova” ha proseguito<br />

Schönegger. “Grazie all’indipendenza<br />

data da OpenSafety dal bus di sistema in<br />

Il protocollo aperto OpenSafety è indipendente dal bus standard utilizzato<br />

uso, è possibile equipaggiare in modo efficiente<br />

interi gruppi di macchine differenti,<br />

di robot e di attrezzature per la<br />

movimentazione con un unico sistema safety<br />

completo, condiviso, all’avanguardia,<br />

migliorando così la produttività, cosa che<br />

non poteva essere fatta in passato, utilizzando<br />

le tecnologie convenzionali”.<br />

Epsg - Ethernet Powerlink<br />

Standardization Group<br />

B&R<br />

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Fieldbus & Networks<br />

32<br />

di Giuseppe Testa<br />

Lenze, multinazionale tedesca<br />

ativa nel settore dell’automazione<br />

e della trasmissione del<br />

moto, sa che l’innovazione<br />

passa attraverso l’implementazione<br />

delle nuove norme sulla <strong>sicurezza</strong><br />

nei propri prodotti. Del resto, l’azienda ha<br />

avviato la ricerca in questo campo in<br />

‘tempi non sospetti’, quando la <strong>sicurezza</strong><br />

era un elemento quasi accessorio o d’importanza<br />

relativa: per Lenze è stato naturale,<br />

come prosecuzione di un’architettura<br />

di azionamenti che, già dotati di ‘intelligenza<br />

a bordo’, sono diventati anche ‘safety<br />

on board’.<br />

Le due norme EN IEC 62061 ed EN ISO<br />

13849-1 consentono l’analisi del rischio e<br />

l’identificazione dei requisiti di <strong>sicurezza</strong><br />

richiesti dalla macchina attraverso due<br />

aspetti tecnologici: uno prettamente elettrico<br />

ed elettronico (in EN IEC 62061), l’altro<br />

meccatronico, pneumatico e idraulico<br />

(in EN ISO 13849-1). La sfida è stata rendere<br />

l’approccio alla <strong>sicurezza</strong> semplice,<br />

immediato e ancora ‘più sicuro’ in funzione<br />

dell’applicazione. Lenze ha quindi<br />

dotato i propri azionamenti di circuiti e<br />

funzioni certificati dal prestigioso ente<br />

TÜV, che consentono di raggiungere il<br />

massimo livello di <strong>sicurezza</strong> in rapporto all’ambiente<br />

industriale da controllare.<br />

Dalla teoria alla pratica<br />

La gamma di azionamenti multifunzione<br />

Serie 8400 e 9400 di Lenze, con un range<br />

di potenza da 0,25 a 400 kW, ha unito due<br />

funzioni: la modularità, raggiunta attraverso<br />

slot di comunicazione che rendono<br />

il prodotto capace di gestire il processo e<br />

di integrarsi nella catena di automazione<br />

con comunicazione Canopen, Devicenet,<br />

Ethercat, Ethernet, Ethernet Powerlink,<br />

Profibus, Profinet; la gestione della <strong>sicurezza</strong><br />

attraverso differenti moduli, che offrono<br />

una notevole scalabilità. Partendo<br />

dal ‘Safe Torque Off’, si arriva all’integra-<br />

SOLUZIONI<br />

CON ‘SAFETY<br />

ON BOARD’<br />

APPLICAZIONE DELLE NORME EN IEC 62061 ED EN<br />

ISO 13849-1 SUL TEMA DELLA SICUREZZA NELLE<br />

NUOVE TECNOLOGIE DI AUTOMAZIONE<br />

La serie 8400_Motec ha una costruzione modulare<br />

zione di sistemi bus di <strong>sicurezza</strong> come Profisafe.<br />

La modularità del prodotto consente<br />

di procedere nell’approccio safety<br />

Schema di una soluzione a <strong>sicurezza</strong> integrata<br />

anche dopo aver fatto l’installazione dell’azionamento:<br />

basta un click, inserendo<br />

l’apposito modulo nel vano previsto, per<br />

implementare la funzione: non occorre<br />

cambiare l’azionamento, non occorre prevedere<br />

ulteriori spazi nel quadro elettrico.<br />

Garantire una progettazione in <strong>sicurezza</strong><br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />

( Sicurezza<br />

)<br />

significa aver predisposto moduli di <strong>sicurezza</strong><br />

con differenti funzioni; bastano tre<br />

moduli per assolvere alle funzionalità<br />

‘Safe Torque Off’<br />

(con il modulo<br />

SM100); ‘Safe Torque<br />

Off’ e ‘Safe<br />

Stop’ via Profisafe<br />

(con il modulo<br />

SM300); funzioni<br />

estese con sorveglianza<br />

sicura della<br />

velocità (intensità,<br />

verso di rotazione -<br />

con il modulo<br />

SM301). Le funzioni di <strong>sicurezza</strong> si possono<br />

conseguire con motori brushless sincroni<br />

serie MCS, brushless asincroni serie<br />

MCA e asincroni; tutte le funzioni sono<br />

sviluppate in conformità alle due normative,<br />

in modo da semplificare il processo<br />

di accettazione dell’intera macchina.<br />

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�<br />

Le ultime innovazioni<br />

Oggi si utilizza Profisafe, domani però potrebbe<br />

essere la volta di Safety su Ethercat,<br />

oppure Ethernet/IP Safety. Le<br />

esigenze del mercato sono in continua<br />

crescita ed evoluzione; le sfide del futuro<br />

riguardano l’efficienza dei costi, il risparmio<br />

di tempo e il miglioramento della qualità.<br />

Lenze ha raccolto questa sfida anche<br />

nell’architettura degli azionamenti decentrati,<br />

per i quali l’adozione del concetto<br />

drive-based safety è assolutamente innovativa.<br />

Gli azionamenti 8400_Protec e<br />

8400_Motec assicurano un’installazione<br />

rapida, sicura e adatta a tutte le tipologie<br />

di ambiente, essendo con grado di protezione<br />

fino a IP65. Inoltre, questi azionamenti<br />

decentrati mantengono le<br />

medesime funzioni della serie stand alone<br />

8400, sono però pensati per l’installazione<br />

direttamente in campo e sono particolarmente<br />

adatti per le applicazioni nel settore<br />

dell’intralogistica. La costruzione s<br />

8400_Motec, in particolare, ne consente<br />

l’installazione su tutti i tipi di motori, IE1,<br />

IE2, ottimizzati per inverter.<br />

Tre unità rendono l’azionamento totalmente<br />

configurabile e installabile anche<br />

su un motore o un motoriduttore già montati<br />

sull’impianto. Si tratta di un’unità di<br />

potenza, modulare; un’unità di comunica-<br />

zione, che contiene ingressi/uscite oppure<br />

il bus di campo desiderato; un’unità di collegamento,<br />

che consente l’installazione<br />

diretta sul motore, la gestione di un eventuale<br />

freno-motore o il montaggio a parete.<br />

Particolare attenzione è stata dedicata<br />

all’efficienza energetica: l’algoritmo<br />

‘Energy Saving VCF_Eco’ permette all’azionamento<br />

di rilevare la reale coppia<br />

erogata e di ridurre, nel caso di condizioni<br />

di funzionamento a carico parziale, l’assorbimento<br />

di corrente dalla rete. Si ottengono<br />

così riduzioni nel consumo di<br />

energia fino al 30%.<br />

Gli azionamenti Lenze con architetture di<br />

<strong>sicurezza</strong> integrata sono particolarmente<br />

apprezzati da costruttori di macchine e uti-<br />

Job opportunities<br />

lizzatori finali, poiché i vantaggi conseguibili<br />

sono immediati e notevoli: costi di sistema<br />

ridotti grazie alla riduzione delle<br />

dimensioni dei quadri elettrici, dei cablaggi<br />

e di componenti esterni; semplificazione<br />

della struttura di sistema, dovuta<br />

al fatto che tutte le funzioni sono inte-<br />

grate; migliori prestazioni della macchina,<br />

poiché i tempi di spegnimento sono più<br />

rapidi per l’assenza dei teleruttori; EMC<br />

migliorata, poiché non si hanno interruzioni<br />

delle schermature; scalarità dell’architettura,<br />

in quanto si possono installare<br />

solamente le funzioni necessarie, ma è<br />

assicurata un’ulteriore espansione nel<br />

tempo, senza sostituire l’azionamento.<br />

Fiera Milano Editore, leader nell’editoria specializzata nei mercati dell’Automazione,<br />

dell’Elettronica, della Meccanica e Progettazione e dell’Ambiente ricerca per<br />

il potenziamento della propria rete commerciale nazionale agenti senior<br />

e junior fortemente motivati allo sviluppo dei clienti potenziali.<br />

Per entrambe le posizioni è richiesta una minima esperienza nella<br />

vendita di spazi pubblicitari su riviste specializzate e su<br />

prodotti editoriali online.<br />

Si offrono un adeguato trattamento economico ed una<br />

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&<br />

Networks<br />

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Fieldbus & Networks<br />

34<br />

di Mariagrazia Corradini<br />

Con l’ingresso della tecnologia<br />

fieldbus in un’ampia gamma<br />

di applicazioni, un’area che in<br />

passato non è stata toccata<br />

dalla tecnica di controllo sta<br />

oggi diventando sempre più importante:<br />

quella della <strong>sicurezza</strong>. Il cablaggio di<br />

switch ‘emergency off’, di barriere di<br />

emergenza e di numerosi altri componenti<br />

atti a garantire la <strong>sicurezza</strong> delle<br />

macchine, sta occupando una porzione<br />

via via più consistente dello spazio disponibile<br />

nelle canaline e nelle cabine di comando.<br />

È giunto il tempo per la<br />

tecnologia fieldbus di fronteggiare il problema<br />

del trasferimento dei segnali di <strong>sicurezza</strong>.<br />

Flessibilità nel linguaggio<br />

di programmazione<br />

Grazie alla nuova generazione di software<br />

TwinCAT 3, Beckhoff Automation<br />

offre una soluzione safety puramente<br />

software, arricchita di funzionalità per la<br />

progettazione e il runtime. I Safety-Editor<br />

sono parte integrante dell’ambiente di<br />

progettazione TwinCAT 3, integrato a sua<br />

volta in Visual Studio di Microsoft. Il noto<br />

strumento di sviluppo viene utilizzato<br />

nella programmazione di applicazioni safety,<br />

PLC, motion control o visualizzazione;<br />

TwinCAT 3 riunisce così in una sola<br />

Safety-Editor è parte<br />

integrante dell’ambiente di<br />

progettazione TwinCAT-3;<br />

TwinCAT riunisce in un<br />

software tutti gli strumenti<br />

necessari al processo di<br />

<strong>sicurezza</strong><br />

SICUREZZA<br />

HARDWARE E<br />

SOFTWARE<br />

AMPLIAMENTO DELLE FUNZIONI SAFETY IN<br />

TWINCAT 3: PROGETTAZIONE INTEGRATA E<br />

RUNTIME SAFETY SCALABILE PER IPC<br />

applicazione tutte le funzionalità necessarie<br />

a implementare i processi di <strong>sicurezza</strong>:<br />

configurazione, programmazione,<br />

diagnostica, oltre al calcolatore TwinSafe<br />

per determinare il ‘Performance Level’, ai<br />

sensi della direttiva macchine europea.<br />

INGRESSI A PROVA DI ERRORE<br />

Il modulo Ethercat EP1908 offre 8 ingressi 24 V c.c. e permette l’acquisizione<br />

di segnali provenienti da sensori di <strong>sicurezza</strong> direttamente<br />

sulla macchina/impianto; è inoltre conforme alle norme IEC 61508<br />

SIL3 e DIN EN ISO 13849 PLe.<br />

La soluzione di <strong>sicurezza</strong> TwinSafe, integrata nei terminali bus ed<br />

Ethercat IP20 di Beckhoff, entra così nel mondo IP67: un connettore<br />

M12 permette di collegare a un modulo un massimo di 8 sensori di<br />

<strong>sicurezza</strong>. Il terminale TwinSafe Logic (IP20), fulcro del sistema, esegue<br />

i collegamenti logici dei segnali rilevati. Grazie al software di<br />

automazione TwinCAT si configurano/programmano le funzioni safety,<br />

che poi vengono caricate su un terminale TwinSafe Logic, per<br />

esempio il KL6904 (Bus Terminal) o l’EL6900 (Ethercat), attraverso il<br />

sistema fieldbus. Tutti i dispositivi di <strong>sicurezza</strong> presenti nell’impianto<br />

comunicano con questo terminale logico. Grazie ai function block<br />

certificati dei terminali TwinSafe Logic è possibile realizzare tutti i task<br />

safety in modo semplice ed economico.<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />

( Sicurezza<br />

)<br />

Una soluzione scalabile<br />

TwinSafe è una soluzione di <strong>sicurezza</strong><br />

software e hardware scalabile. Oltre ai<br />

terminali logici di <strong>sicurezza</strong> del sistema<br />

L’unità Ethercat box EP1908 per il<br />

sistema TwinSafe consente di acquisire<br />

i dati di 8 sensori safety direttamente<br />

sulla macchina o sull’impianto<br />

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�<br />

Ogni box rappresenta uno slave Ethercat indipendente, collegato direttamente<br />

attraverso un cavo Ethernet con 100BaseTX a un controllo Ethercat<br />

di I/O Beckhoff (KL6904 per terminali bus<br />

ed EL6900 per terminali Ethercat), con<br />

TwinCAT Safety PLC si dispone di una soluzione<br />

puramente software. I vantaggi<br />

risiedono nella semplicità di configurazione<br />

e nelle funzionalità di <strong>sicurezza</strong><br />

avanzate; per applicazioni più complesse<br />

è disponibile TwinCAT Safety PLC, con un<br />

PLC di <strong>sicurezza</strong> che gira su PC industriale<br />

e offre per la tecnologia di <strong>sicurezza</strong> le<br />

stesse prestazioni già disponibili per il<br />

controllo standard. Nel tool di progettazione<br />

di TwinCAT 3 si possono configurare<br />

e programmare entrambe le soluzioni<br />

e non solo con il linguaggio di programmazione<br />

FBD (Function Block Diagram),<br />

ma anche con linguaggio di alto livello, in<br />

C. Ai sensi della direttiva europea sulle<br />

macchine, il livello di prestazione richiesto<br />

deve essere dimostrato in maniera<br />

matematica; a tal fine, si ricorre normalmente<br />

a strumenti esterni. Nell’ambiente<br />

di sviluppo di TwinCAT invece è integrato<br />

il calcolatore TwinSafe, con il quale si<br />

possono richiamare tutti i dati precedentemente<br />

inseriti; sensori e attuatori<br />

esterni di <strong>sicurezza</strong> vengono inseriti in<br />

una banca dati. Con questo moderno ambiente<br />

di progettazione, i controlli di <strong>sicurezza</strong><br />

e i moduli I/O di <strong>sicurezza</strong>, Beckhoff<br />

mette a disposizione un sistema completo<br />

e integrato per la tecnologia safety.<br />

Prestazioni elevate per il<br />

mondo IP67<br />

Dal punto di vista hardware, invece,<br />

l’unità box Ethercat sviluppata da Beckhoff<br />

consente di sfruttare la funzionalità<br />

degli I/O Ethercat anche in ambienti difficili.<br />

Afferma Dirk Bechtel, product ma-<br />

nager per sistemi fieldbus di Beckhoff: “Il<br />

dispositivo rappresenta il completamento<br />

ottimale della gamma IP20. Esso integra<br />

elementi noti e collaudati: la tecnologia<br />

IP67 utilizzata per le unità Fieldbus Box,<br />

il know-how di Beckhoff nel campo dei<br />

segnali, il sistema Ethercat, veloce e flessibile.<br />

L’alloggiamento dei terminali<br />

Ethercat IP20 è a tenuta stagna e resistente<br />

alla polvere. Durante la configurazione,<br />

inoltre, il costruttore di macchine<br />

non deve tenere in considerazione sottosistemi<br />

subordinati, coerenza di dati, ampiezza<br />

di banda per la trasmissione,<br />

topologie ecc.; in linea di principio, nel<br />

quadro elettrico rimangono solo gli elementi<br />

indispensabili. Si possono integrare<br />

gli I/O direttamente nella macchina,<br />

il che risulta particolarmente utile qualora<br />

il quadro elettrico debba avere dimensioni<br />

contenute (situazione classica degli<br />

I/O IP67), oppure qualora sia necessario<br />

collegare/scollegare unità meccaniche<br />

della macchina. Questa possibilità è offerta<br />

dai moduli ‘hot connect’”. Si trovano<br />

alcuni esempi applicativi in questo senso<br />

negli impianti d’imballaggio, nei sistemi<br />

automatici di montaggio o nei convogliatori.<br />

Dal punto di vista pratico, a oggi sul<br />

campo vengono utilizzati ingressi e uscite<br />

analogiche e digitali, tuttavia stanno<br />

prendendo piede anche tecnologie più<br />

complesse, quali box per motore passopasso<br />

come EP7041 o interfacce seriali<br />

come EP6002. Anche moduli più semplici,<br />

come il Junction Box EP1122, permettono<br />

di realizzare una configurazione delle<br />

macchine più versatile.<br />

Beckhoff Automation<br />

Encoder in<br />

tempo reale<br />

Kübler Sendix assoluto<br />

Encoder monogiro e multigiro<br />

con interfaccia Profi net.<br />

I vantaggi<br />

- „ supporta il Tempo Reale Isocrono<br />

(IRT Mode)<br />

- „ conforme a “Profi le Encoder Version 4.1”<br />

- „ supporta le Funzioni di Identifi cazione<br />

e Manutenzione, Versione 1.16<br />

- „ Aggiornamento del Firmware eseguibile<br />

senza disinstallare l’encoder<br />

- „ Risoluzione multigiro totale fi no a 28 Bit<br />

- „ Cuscinetti piú robusti con costruzione<br />

“Safety-Lock“<br />

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Vi attendiamo<br />

dal 24 all´26 maggio 2011.<br />

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Fieldbus & Networks<br />

Moog ha sviluppato un<br />

attuatore elettromeccanico<br />

failsafe per<br />

molti aspetti migliore<br />

dei sistemi idraulici che<br />

attualmente dominano il mercato delle<br />

applicazioni di controllo nel settore della<br />

produzione di energia. In particolare, il<br />

nuovo modello elimina l’infrastruttura<br />

idraulica e offre maggiore <strong>sicurezza</strong>, ingombro<br />

ridotto e ottime prestazioni, rappresentando<br />

la scelta ideale per gli<br />

ambienti difficili delle turbine a gas. I sistemi<br />

idraulici sono molto diffusi in virtù<br />

della loro capacità di arresto in <strong>sicurezza</strong><br />

in caso di guasto e dell’efficienza nella<br />

chiusura delle valvole in relazione alla<br />

pressione del gas. Tuttavia, presentano<br />

delle problematiche in<br />

termini di costi, complessità<br />

e ingombro.<br />

L’attuatore di Moog è<br />

il primo meccanismo<br />

elettromeccanico failsafe<br />

che soddisfa i requisiti<br />

di prestazioni e<br />

<strong>sicurezza</strong> e riduce i<br />

costi d’installazione e<br />

manutenzione. Il livello<br />

di <strong>sicurezza</strong> elevato<br />

è assicurato da<br />

un sistema con<br />

asse/molla indipendenti,<br />

che elimina i sistemi<br />

ausiliari idraulici<br />

e pneumatici, com-<br />

Attuatore elettromeccanico prese le tubazioni, ri-<br />

failsafe di Moog<br />

ducendo oltretutto i<br />

costi dei materiali installati, la complessità<br />

dell’interfaccia e i tempi d’installazione<br />

e messa in esercizio. Inoltre, viene<br />

incrementata la protezione dagli incendi<br />

mediante un approccio completamente<br />

elettrico su tutti gli assi.<br />

Le funzioni di controllo per l’accesso alla<br />

turbina sono demandate a un Moog Servo<br />

Controller, liberando potenza di elaborazione<br />

per altre funzioni e aumentando la<br />

flessibilità. Il controllo remoto integrale e<br />

le funzionalità bus di campo consentono<br />

di effettuare la manutenzione preventiva<br />

e il monitoraggio, riducendo i costi di esercizio.<br />

L’attuatore failsafe controlla le caratteristiche<br />

di portata della valvola di<br />

processo definite dai comandi di posizione<br />

36<br />

( Sisurezza<br />

)<br />

SICURI IN AMBIENTI<br />

A RISCHIO<br />

MOOG, AZIENDA SPECIALIZZATA IN SOLUZIONI DI<br />

MOTION CONTROL, PRESENTA UN ATTUATORE<br />

ELETTROMECCANICO FAILSAFE E UNA GAMMA<br />

COMPLETA DI VALVOLE ADATTE ALL’IMPIEGO IN<br />

ATMOSFERA ESPLOSIVA<br />

di Sherif El-Henaoui<br />

del controllore della turbina. In presenza<br />

di particolari requisiti di <strong>sicurezza</strong> si ricorre<br />

a sistemi con controllo a molla per chiudere/aprire<br />

la valvola in una posizione sicura<br />

in caso di emergenza. L’attuatore si<br />

serve di interfacce flessibili (Canopen,<br />

Profibus, 4-20 mA) per il comando e la retroazione<br />

tra il controllore della turbina e<br />

il controllore di movimento.<br />

Adatte all’impiego in<br />

atmosfera esplosiva<br />

La gamma di valvole in atmosfera esplosiva<br />

con interfaccia digitale DIV (Digital<br />

Interface Valves) di Moog, certificata<br />

Atex, comprende tutte le servo-valvole e<br />

valvole a controllo proporzionale ISO4401<br />

dalla dimensione 03 alla dimensione 10;<br />

anche le versioni ACV (Axis Control Valve)<br />

di queste valvole, dotate di elettronica di<br />

servocontrollo integrata, sono disponibili<br />

in versione certificata Atex.<br />

Le serie DIV Atex, certificate per l’impiego<br />

in atmosfere esplosive, in categoria 2 G<br />

Ex d e IIC TX Gb per temperature da T3 a<br />

T6, sono disponibili per una vasta gamma<br />

di applicazioni, tra cui l’esplorazione nei<br />

settori petrolio, gas, turbine a gas, generazione<br />

di energia, lavorazione del legno,<br />

un’ampia gamma di presse e attrezzature<br />

nautiche. Sono dotate di connettori certificati<br />

per l’innesto e la disconnessione in<br />

atmosfere esplosive; la funzione di ‘connessione<br />

a caldo’ consente ai tecnici di lavorare<br />

sull’elettronica in atmosfera<br />

esplosiva anche quando attiva, riducendo<br />

i tempi di fermo macchina durante le fasi<br />

d’installazione e di manutenzione.<br />

Le unità DIV, prodotte da Moog fin dal<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />

Valvole con interfaccia digitale DIV Atex<br />

di Moog<br />

2000, sono attualmente in uso in numerosi<br />

ambienti critici. I parametri di controllo<br />

possono essere scaricati utilizzando<br />

un bus di campo o un controllore PLC di livello<br />

superiore, per cui la funzione di controllo<br />

della valvola può essere messa a<br />

punto durante il ciclo di funzionamento<br />

della macchina. In caso d’interruzione<br />

dell’energia elettrica, rottura di cavo o attivazione<br />

di un arresto di emergenza, il<br />

cursore torna nella posizione predefinita.<br />

Le elettroniche di controllo e di azionamento<br />

sono totalmente integrate; le elettroniche<br />

comprendono un sistema a<br />

microprocessore che esegue tutte le funzioni<br />

fondamentali. Per questo la valvola<br />

può essere adattata a un’ampia gamma<br />

di condizioni operative, mantenendo<br />

un’estrema accuratezza e un’alta ripetibilità.<br />

L’interfaccia fieldbus di campo integrata,<br />

Canopen, Profibus DP o Ethercat,<br />

consente la regolazione dei parametri<br />

operativi, comanda la valvola e sorveglia<br />

le prestazioni. Gli utenti possono inoltre<br />

comunicare con le valvole per mezzo delle<br />

reti di comunicazione proprietarie da qualunque<br />

sede nel mondo.<br />

Moog Industrial Group<br />

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VIPA PLC TECHNOLOGY LEADER e PERIFERIA SLIO<br />

★ Profibus DP,<br />

CANopen,<br />

EtherCAT,<br />

Profinet IO,<br />

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★ 64 moduli I/O<br />

e funzionali<br />

★ 2/4/8 canali<br />

per modulo<br />

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e smontaggio<br />

senza attrezzi<br />

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- Modulo di elettronica removibile<br />

dalla morsettiera di base<br />

- Facile sostituzione dei moduli<br />

- Riconoscimento HW dei moduli<br />

inseriti<br />

- Confezione completa di modulo<br />

di elettronica e base morsettiera<br />

- Larghezza moduli 12,5 mm.<br />

- Altezza 100 mm.<br />

- Profondita 76 mm.<br />

- LED di diagnostica per ogni<br />

canale e indice di stato del<br />

modulo<br />

- Etichetta descrittiva per ogni<br />

canale<br />

- Moduli di elettronica con<br />

diagramma funzionale e<br />

schema di cablaggio ben<br />

visibili<br />

DISTRIBUTORE<br />

Automation in Silicon<br />

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�<br />

Fieldbus & Networks<br />

38<br />

Azienda specializzata nel<br />

campo delle costruzioni,<br />

Cemex offre prodotti e servizi<br />

a clienti e comunità a livello<br />

globale. Attraverso la<br />

sua rete produce, distribuisce e commercializza<br />

cemento, calcestruzzo, aggregati<br />

e materiali di costruzione in oltre 50 Paesi<br />

e mantiene relazioni commerciali con più<br />

di 100 realtà. Fondata in Messico nel<br />

1906, è passata da azienda a produzione<br />

locale, a essere una delle principali società<br />

del settore, con un organico di oltre<br />

50.000 dipendenti nel mondo. La sua capacità<br />

produttiva annuale si aggira intorno<br />

a 97 milioni di tonnellate, circa 54 milioni<br />

di m 3 di calcestruzzo e più di 168 milioni<br />

di tonnellate di aggregati. L’obiettivo della<br />

sostenibilità ha portato l’azienda a introdurre<br />

processi produttivi maggiormente<br />

ecosostenibili: uno di questi riguarda l’utilizzo<br />

di Climafuel negli impianti produttivi<br />

situati in Gran Bretagna, un combustibile<br />

derivato dal riciclo dei rifiuti residenziali e<br />

commerciali. Ha un aspetto simile a<br />

quello della carta straccia e, composto da<br />

carta, cartone, legno, moquette, tessuti e<br />

plastica, ha favorito la riduzione dei volumi<br />

di materiali da discarica. Negli impianti<br />

Cemex inglesi, laddove permesso,<br />

sostituisce combustibili come il carbone<br />

nel riscaldamento dei forni da cemento.<br />

IL CEMENTIFICIO<br />

INTELLIGENTE<br />

L’ARCHITETTURA INTEGRATA DI ROCKWELL HA<br />

PERMESSO A CEMEX DI METTERE IN SICUREZZA IL<br />

CEMENTIFICIO DI RUGBY, IL PIÙ GRANDE DELLA<br />

GRAN BRETAGNA, RAGGIUNGENDO GLI OBIETTIVI<br />

DI SOSTENIBILITÀ PREFISSATI<br />

di Mariagrazia Corradini<br />

Una sfida globale<br />

Il crescente utilizzo di Climafuel, passato<br />

dal 30 al 60%, nello stabilimento di<br />

Rugby, il più grande cementificio della<br />

Gran Bretagna, ha reso necessario dotare<br />

l’impianto di capacità addizionali di scarico<br />

e trasporto, capaci di integrare le<br />

strutture di carico già esistenti. Le baie di<br />

carico possiedono una combinazione di<br />

coclee convogliatrici e walking floor per il<br />

trasporto del materiale dall’area di carico<br />

dei camion ai forni. Pertanto, oltre alle necessità<br />

legate all’automazione, la nuova<br />

baia di carico doveva presentare adeguate<br />

infrastrutture per la <strong>sicurezza</strong> e protezione<br />

del personale e degli autisti dei camion<br />

I camion entrano in retromarcia nella baia di carico e gli autisti utilizzano le porte<br />

laterali per scollegare il rimorchio<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />

( Sicurezza<br />

)<br />

preposti al trasporto del combustibile.<br />

In prima battuta, la società si è orientata<br />

sulla soluzione Allen-Bradley PAC Control-<br />

Logix di Rockwell Automation, pensando<br />

di affidare la parte relativa alla <strong>sicurezza</strong>,<br />

sia per l’automazione sia per i componenti,<br />

a terzi. È stato anche preso in considerazione<br />

un approccio con motore di<br />

avviamento intelligente, poi abbandonato<br />

per problemi legati ai costi. Infine, Westbury<br />

Controls, system integrator autorizzato<br />

da RA, ha proposto a Cemex la suite<br />

integrata di automazione e controllo della<br />

<strong>sicurezza</strong> della multinazionale americana.<br />

La soluzione proposta comprendeva ancora<br />

ControlLogix PAC e i componenti<br />

Allen-Bradley, collegati a una rete Ethernet/IP,<br />

poi i drive PowerFlex 755 per il controllo<br />

dei motori, i relay di sovraccarico a<br />

stato solido E1Plus, gli interruttori Stratix,<br />

il controllore di <strong>sicurezza</strong> programmabile<br />

SmartGuard 600, le barriere fotoelettriche<br />

di <strong>sicurezza</strong> GuardShield, gli interruttori e<br />

attuatori di <strong>sicurezza</strong> senza contatto Rfid<br />

Coded, i sensori fotoelettrici RightSight e<br />

gli interruttori di scambio con chiave di accesso<br />

440T ProSafe. I relay E1Plus sono<br />

una delle prime applicazioni di connessione<br />

di un MCC - Centro di Controllo Motore<br />

su rete Ethernet/IP.<br />

Questo approccio intelligente proposto da<br />

Westbury Control ha permesso di ridurre<br />

i costi di cablaggio (LAN anziché hard<br />

wired), tanto che Cemex potrebbe oggi,<br />

anche solo sulla base dei costi, validare<br />

la scelta di questa infrastruttura. Racconta<br />

Daron Shaw, electrical plant development<br />

engineer presso l’impianto di Rugby: “Il<br />

POD di scarico assomiglia a un grande<br />

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�<br />

cubo con un lato aperto; con le sue coclee<br />

convogliatrici non protette era da considerare<br />

un luogo a rischio e questo ha fatto<br />

sorgere l’esigenza di una soluzione per la<br />

messa in <strong>sicurezza</strong> che fosse automatica<br />

e non dipendesse dall’azione manuale<br />

degli autisti”.<br />

Sottolinea invece<br />

Paul Knott di Westbury<br />

Controls: “Nel<br />

corso delle operazioni<br />

i camion entrano in<br />

retromarcia nella baia<br />

di carico e gli autisti<br />

utilizzano le porte laterali<br />

per scollegare il<br />

rimorchio. La soluzione<br />

resa operativa<br />

da SmartGuard 600<br />

prevede barriere di si-<br />

curezza in grado di<br />

percepire la presenza<br />

di personale e una serie di sensori fotoelettrici<br />

posizionati sul perimetro del lato<br />

del cubo per individuare la presenza del<br />

camion. Nel caso in cui le barriere risultassero<br />

attive o le porte laterali fossero<br />

aperte (protette dagli interruttori di scambio<br />

440T ProSafe e monitorate dagli interruttori<br />

SensaGuard), il sistema si<br />

spegnerebbe interrompendo l’alimentazione<br />

dei motori”.<br />

Le condizioni di <strong>sicurezza</strong> prevedono, poi,<br />

che il sistema si riavvii solo quando il camion<br />

è presente, quando entrambe le<br />

porte laterali sono chiuse e il comando di<br />

riavvio viene premuto dal guidatore. Le<br />

porte laterali del POD di scarico sono anch’esse<br />

dotate di un sistema di chiusura,<br />

questo per garantire che il guidatore non<br />

possa rimanere intrappolato nel POD durante<br />

le operazioni di sgancio del rimorchio”.<br />

Westbury Controls si è anche<br />

occupata del software d’installazione:<br />

“L’utilizzo di Premier Integration ci ha permesso<br />

di mappare senza difficoltà la soluzione<br />

di Rockwell Automation nel<br />

sistema Scada di Cemex” spiega Knott.<br />

I risultati conseguiti<br />

“Dopo una visita alla sede inglese di<br />

Rockwell a Milton Keynes per assistere a<br />

una dimostrazione della tecnologia, abbiamo<br />

capito che quella era la strada da<br />

percorrere” rammenta Shaw. “Con E1Plus<br />

Fondata in Messico nel 1906, Cemex offre prodotti e<br />

servizi a clienti e comunità a livello globale<br />

La soluzione proposta da<br />

Rockwell comprende<br />

svariati componenti<br />

Allen-Bradley collegati a<br />

una rete Ethernet/IP<br />

abbiamo potuto sostenere la<br />

scelta di componenti intelligenti<br />

anche solo sulla base<br />

dei costi. Utilizziamo l’hardware<br />

e il software di RA fin<br />

da quando è stato commissionato<br />

l’impianto nel 1999 e non possiamo<br />

lamentarci: in tutto questo tempo si sono<br />

verificati pochissimi guasti e il supporto è<br />

stato eccellente. Prevedo un ulteriore utilizzo<br />

di E1Plus nelle nostre installazioni future”.<br />

La bellezza del sistema, come<br />

spiega Knott, consiste nel fatto che<br />

Cemex è stata in grado di dotarsi di un apparato<br />

più intelligente e con maggiori funzionalità<br />

senza costi aggiuntivi rispetto<br />

alle specifiche iniziali. “La rete di comunicazione<br />

Ethernet/IP ha ridotto del 60% i<br />

cablaggi I/O, quindi, al risparmio in termini<br />

di costi e tempo, si aggiunge un notevole<br />

recupero degli spazi impiegati per gli interruttori.<br />

A confronto un MCC completo<br />

sarebbe stato molto più ingombrante”. Infine,<br />

il sistema intelligente permetterà<br />

all’azienda di individuare delle fasce orarie<br />

di spegnimento ed essendo ora possibile<br />

raccogliere informazioni relative alle<br />

prestazioni del motore, si potranno identificare<br />

dei trend e formulare piani di manutenzione<br />

adatti, in base ai dati storici.<br />

Rockwell Automation<br />

CUBE20<br />

La stazione<br />

I/O modulare<br />

CUBE20 è una stazione bus<br />

di campo I/O modulare<br />

per il cablaggio semplificato<br />

nell’armadio<br />

elettrico. Molto<br />

flessibile, può essere<br />

collegata alla rete<br />

come stazione singola<br />

o essere integrata nel<br />

sistema CUBE67<br />

Murrelektronik Srl<br />

Tel. +39 39 673167<br />

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Cube67<br />

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INNOVAZIONE<br />

PER UN FUTURO FUTURO SOSTENIBILE<br />

Per maggiori informazioni potete contattare il Sales Manager: Giuseppe De Gasperis - tel. +39 02 4997.6527 - email: giuseppe.degasperis@fi eramilanoeditore.it<br />

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Fieldbus & Networks<br />

�<br />

PROTEGGERE I DATI<br />

SOLUZIONI PER LA SALVAGUARDIA DELLE INFORMAZIONI CRITICHE IN RETE E PER LA<br />

GESTIONE EFFICIENTE DELLE RETI IN IMPIANTI CHE OPERANO IN AMBIENTI CRITICI<br />

Fonte: www.strategicehs.com<br />

a cura di Carlo Lodari<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS 41<br />

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�<br />

Fieldbus & Networks<br />

Nell’industria biofarmaceutica, in cui<br />

è necessario mantenere dimostrabili<br />

i processi di produzione, la tracciabilità<br />

e la salvaguardia dei dati<br />

sono d’importanza fondamentale;<br />

è, quindi, vitale che i server siano sempre disponibili,<br />

in quanto qualunque guasto o momento<br />

d’inattività potrebbe causare una perdita di informazioni<br />

fondamentali.<br />

Disponibilità dei dati<br />

assicurata<br />

L’azienda tedesca Co.Don, fondata nel 1997 e da<br />

allora attiva nel settore biofarmaceutico, della<br />

strumentazione per la coltivazione dei tessuti biologici<br />

in laboratorio e della medicina rigenerativa,<br />

sviluppa, produce e distribuisce trattamenti terapeutici<br />

per la rigenerazione dei tessuti umani, utilizzati<br />

in ambito ortopedico e neurochirurgico per<br />

condizioni quali ernie e fratture ossee. Tutte le informazioni<br />

relative ai pazienti della società sono<br />

conservate in un sistema ERP, di conseguenza<br />

Co.Don ha l’obbligo legale di assicurare la continua<br />

disponibilità dell’applicativo, affinché nessun<br />

dato venga perduto. Il sistema IT della società dispone<br />

di server sia fisici, sia virtuali, contenenti<br />

applicazioni mission critical. Co.Don aveva la necessità<br />

di identificare una soluzione in grado di rispondere<br />

alle esigenze del proprio sistema ERP,<br />

garantendo una continua disponibilità dei server,<br />

per poter immagazzinare informazioni finanziarie,<br />

di ricerca e di compliance in ambito farmaceutico.<br />

Inoltre, intendeva implementare un sistema IT che<br />

si dimostrasse immune dalle conseguenze di un<br />

guasto hardware potenzialmente devastante. La<br />

scelta è caduta sul software Marathon everRun<br />

di Marathon Technologies, commercializzato in<br />

Italia da ServiTecno, in quanto è in grado di offrire il maggior grado di<br />

affidabilità e disponibilità possibile per i sistemi ERP, oltre che offrire<br />

facilità di amministrazione e ridotti costi d’installazione, soprattutto se<br />

paragonato a soluzioni di clustering alternative.<br />

Una soluzione efficace<br />

Il software Marathon everRun crea un ‘server virtuale’, che consente<br />

di far funzionare tutte le applicazioni simultaneamente su due server<br />

standard. Se uno dei due server fisici si guasta, quello virtuale continua<br />

a operare sull’altro server disponibile. In questo modo, non si verifica<br />

alcuna interruzione al servizio IT. Nel frattempo, l’amministratore IT può<br />

riparare il server compromesso, sapendo che il business continuerà a<br />

funzionare. Il sistema non richiede l’implementazione di apparecchiature<br />

complesse e costose e ha un overhead amministrativo molto basso.<br />

Per rispondere al meglio alle esigenze di Co.Don la soluzione migliore<br />

si è rivelata una combinazione di Marathon everRun, progettato per<br />

prevenire la perdita di dati in infrastrutture virtuali Citrix XenServer, e<br />

di un sistema cluster. L’azienda tedesca ha riscontrato che era impos-<br />

42<br />

DATI SEMPRE<br />

CERTI<br />

GLI OBBLIGHI DI LEGGE IN AMBITO FARMACEUTICO<br />

SONO PIÙ STRINGENTI CHE IN ALTRI SETTORI. GRAZIE<br />

AL SOFTWARE MARATHON EVERRUN L’AZIENDA<br />

TEDESCA CO.DON HA RISOLTO I PROBLEMI DI<br />

DISPONIBILITÀ DEI DATI DELL’INFRASTRUTTURA IT<br />

di Francesca Tolimieri<br />

Fonte: 365sing.files.wordpress.com<br />

Il settore farmaceutico ha regolamentazioni<br />

stringenti per la salvaguardia dei dati critici<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />

( Dossier<br />

)<br />

sibile utilizzare una soluzione standard<br />

pre-configurata, in quanto le alternative<br />

proposte dai fornitori di<br />

soluzioni ERP non erano in grado di rispondere<br />

alle sue necessità. Il sistema<br />

ERP era migrato verso un<br />

ambiente virtuale Citrix XenServer ed<br />

era stato sviluppato per adattarsi alle<br />

esigenze specifiche della società. Alexander<br />

Witkowski, amministratore di<br />

sistema e amministratore IT di Co.Don<br />

spiega le ragioni della scelta: “Abbiamo<br />

utilizzato le soluzioni Marathon<br />

everRun per server fisici fin dal 2006<br />

e da allora non abbiamo più registrato<br />

alcun downtime. Per questo è stato<br />

Un downtime anche di pochi minuti può<br />

causare perdite ingenti<br />

semplice scegliere di avvalersi di un’altra soluzione Marathon per proteggere<br />

i nostri server virtuali. Ho potuto utilizzare un server di prova<br />

per testare tutti i software che utilizziamo. Con everRun VM il server è<br />

sempre pronto e permette di controllare tutti i programmi” ha concluso<br />

Witkowski. La produzione di prodotti farmaceutici è uno dei settori più<br />

regolamentati in Germania; per questo motivo, era determinante per<br />

Co.Don che le sue applicazioni mission critical fossero sempre disponibili.<br />

La perdita di dati dovuta anche solo a un downtime di pochi minuti<br />

può essere molto dispendiosa e avere un riscontro negativo sulla<br />

vita dei pazienti. Marathon everRun offre numerosi vantaggi: non si verificano<br />

downtime dovuti a errori o disservizi; non si perdono dati; è<br />

possibile eliminare virtualmente il rischio di downtime di sistema e la<br />

conseguente perdita del business. La soluzione è semplice da utilizzare,<br />

assicura una protezione automatica e altamente affidabile per i sistemi<br />

ERP e permette all’azienda cliente di essere conforme alle diverse regolamentazioni<br />

del settore.<br />

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ServiTecno


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L-force HMI Serie EL 100<br />

Funzionamento e visualizzazione con Windows CE®t.it<br />

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per le macchine di nuova concezione. I dispositivi<br />

della Serie EL 100 consentono l’impiego come semplice<br />

HMI o come HMI e PLC.<br />

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Fieldbus & Networks<br />

di Cristina Ballabio<br />

Namdeb è una joint venture tra il governo<br />

della Namibia e De Beers,<br />

nota società del settore dei diamanti.<br />

La sede principale è a Elizabeth<br />

Bay, sulla costa atlantica.<br />

Namdeb è il più importante esportatore della Namibia;<br />

i diamanti esportati contano per il 40% di tutto l’export nazionale<br />

e per il 10% del Prodotto Interno Lordo. Nelle condizioni<br />

ambientali estreme del Paese, spostare 50-70 milioni di tonnellate di<br />

sabbia e pietre ha un costo enorme; Namdeb è dunque alla ricerca<br />

continua di strade innovative per migliorare la<br />

produzione e ridurre i costi. Oltre alle normali problematiche<br />

relative all’organizzazione e alla produzione,<br />

per Namdeb vi è una questione in più: il<br />

deserto. Significa temperature estreme e sabbia<br />

sollevata in continuazione dai forti venti, inoltre<br />

foschia e salsedine, che causano la corrosione<br />

degli impianti e dei componenti. Creare una sala<br />

di controllo di alta qualità è stata una sfida di<br />

primo livello. Il risultato è un hub innovativo chiamato<br />

“E-Bay flight control center”. Progettato secondo<br />

il modello della torre di controllo<br />

dell’aeroporto internazionale di Johannesburg, la<br />

costruzione di tre piani è stata progettata da uno<br />

studio di architettura giapponese e offre una vista<br />

di 270° sull’intero sito di lavorazione.<br />

Sole e sabbia,<br />

vento e salsedine<br />

La sala di controllo occupa l’ultimo dei tre piani<br />

della torre e ospita numerosi video LCD. Gli ope-<br />

44<br />

OPERARE NEL<br />

DESERTO, SENZA<br />

PROBLEMA<br />

LA SOCIETÀ DI DISTRIBUZIONE DI DIAMANTI,<br />

NAMDEB, HA REALIZZATO UN SISTEMA DI CONTROLLO<br />

ALL’AVANGUARDIA, CON RIDONDANZA INTEGRATA,<br />

PER UN PROPRIO IMPIANTO DI ESTRAZIONE UBICATO<br />

NEL DESERTO DELLA NAMIBIA<br />

Nella sala di controllo<br />

Namdeb ha installato una<br />

soluzione CitectScada per<br />

le funzioni di monitoraggio<br />

centralizzato di tutto<br />

l’impianto produttivo<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />

Namdeb è il più importante<br />

esportatore della Namibia:<br />

l’esportazione di diamanti<br />

conta per il 10% del PIL del<br />

Paese<br />

ratori sono in grado di vedere tutto quello che accade nel sito di scavo<br />

e lavorazione, per esempio un camion che sosta dove non potrebbe,<br />

oltre che monitorare ogni fase del processo di frantumazione o di lavaggio.<br />

Le condizioni ambientali estreme sono un elemento di primaria<br />

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Fonte: www.newdesktopwallpaperrs.info


importanza nella progettazione: vetri e infissi resistenti alla sabbia per<br />

la sala di controllo, vetro oscurato per proteggere dai riflessi del sole<br />

e allo stesso tempo dal calore estremo. Scorte di PLC, apparecchiature<br />

e altri prodotti hardware sono immagazzinati in un ambiente controllato<br />

e senza finestre, progettato appositamente sotto la sala di controllo<br />

centrale.<br />

Con la costruzione della nuova sala Namdeb ha installato una soluzione<br />

CitectScada, distribuita in Italia da EFA Automazione, per le funzioni<br />

di controllo centralizzato di tutto l’impianto. Il sistema funziona<br />

senza problemi grazie alla ridondanza integrata. La scalabilità permette<br />

di adattare facilmente il prodotto a eventuali ampliamenti dell’impianto,<br />

mentre il database unico semplifica la gestione di software<br />

Scada, consentendo di effettuare le modifiche in un singolo punto. Il<br />

risultato è un processo di estrazione di grande efficienza e a basso<br />

costo.<br />

I monitor controllano tutte le fasi di estrazione dalla torre dell’impianto;<br />

allo stesso tempo, viene monitorato l’intero processo di lavorazione<br />

dei diamanti. CitectScada monitora e controlla tutte le fasi del processo,<br />

dalla prima frantumazione della pietra grezza, alla raccolta del<br />

diamante pulito. Le informazioni sono raccolte da una rete composta<br />

da 45 mila I/O, disposti su tutta la superficie dell’impianto e in profondità<br />

nella miniera. Gli I/O trasmettono le informazioni al sistema,<br />

che le archivia e le mette a disposizione tramite i client nella sala di<br />

controllo centrale e in due distaccamenti presso le miniere. Il sistema<br />

dispone di due server ridondanti, che ne garantiscono il funzionamento<br />

costante e la conservazione dei dati.<br />

Nell’impianto, durante la prima fase di lavorazione, la kimberlite, o<br />

pietra blu, viene frantumata in frammenti di dimensioni più piccole e<br />

più facili da gestire.<br />

CitectScada monitora e controlla i parametri di produzione, per esempio<br />

la pressione dell’olio e quella idraulica, la temperatura di olio e<br />

acqua, l’inizio e la durata delle varie fasi di frammentazione e pulitura.<br />

Dopo la prima fase, i frammenti di pietra sono trasportati all’impianto<br />

di pulitura, dove vengono usate superfici vibranti e spazzole per pulire<br />

il pietrisco e fare una cernita.<br />

Il flusso dell’acqua e le sequenze di accensione e interruzione del motore<br />

sono pure monitorate e controllate attraverso CitectScada, che,<br />

insieme a un dispositivo Siemens, controlla anche una stazione di<br />

pompaggio di acqua marina che trasporta l’acqua per 1,5 km, fino al<br />

sito, dove viene utilizzata in grandi quantità.<br />

“Il vantaggio principale dato da CitectScada per noi è la scalabilità: ci<br />

garantisce in caso di ampliamenti dell’impianto, senza bisogno di modificare<br />

il software o l’hardware in funzione. Il database unico semplifica<br />

la gestione del software Scada e permette di fare modifiche in<br />

un punto preciso e aggiornarlo immediatamente a tutto il sistema” afferma<br />

Ian Holl, project manager di Namdeb.<br />

Guadagni in <strong>sicurezza</strong> e produttività<br />

Nonostante le condizioni ambientali difficili, Namdeb è un punto di riferimento<br />

per i suoi alti standard in produttività e <strong>sicurezza</strong>. La miniera<br />

di Elizabeth Bay ha ricevuto un riconoscimento statale di massima importanza<br />

in ambito industriale per quanto riguarda gli standard di <strong>sicurezza</strong>:<br />

il National Occupational Safety Accredited Award (Noscar).<br />

Il sito ha vinto anche altri premi, tra i quali si può ricordare il Small<br />

Mines Competition Shield, da parte di Namibia Chamber of Mines.<br />

Inoltre, la miniera ha ottenuto la certificazione ISO 14001 per i suoi<br />

programmi di protezione ambientale eccellenti. Namdeb cotinuerà a<br />

usare CitectScada per le nuove sezioni dell’impianto, anche e soprattutto<br />

grazie alla sua scalabilità.<br />

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K1/11


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Fieldbus & Networks<br />

Alla fine di marzo si è tenuto a Milano<br />

l’evento ‘Automation University’, organizzato<br />

da Rockwell Automation<br />

al MIC - Milano Convention Centre,<br />

aggregando 600 fra tecnici, manager<br />

e partner in cerca di soluzioni di automazione,<br />

controllo e IT per il manufacturing in grado di aumentare<br />

la produttività e la sostenibilità degli impianti.<br />

Delle 100 sessioni di presentazione,<br />

dimostrazione e laboratorio, gli eventi e le tavole<br />

rotonde dedicate al management, che si sono<br />

susseguite nel corso della giornata, quelle legate<br />

alla <strong>sicurezza</strong> hanno forse riscosso il successo<br />

maggiore, confermando l’attesa del mercato per<br />

soluzioni che vadano in questo senso e la ‘fame’<br />

di conoscenza del pubblico.<br />

In particolare, il tema della <strong>sicurezza</strong> dei dati è<br />

stato affrontato, insieme ad altri, durante la tavola<br />

rotonda dedicata a “Risk assessment, tracciabilità<br />

e information security - le sfide<br />

nell’odierno scenario manifatturiero”, moderata<br />

da Eugenio Alessandria di Ferrero e animata dagli<br />

interventi di Raffaele Di Lieto (Trelleborg), Alvise<br />

Biffi (Secure Network), Luca Durante (Cavanna),<br />

Luca Durante (CNR Torino), Claudio Ghidini (Sergraf)<br />

e Andrea Volpi (Università di Parma). “Se da<br />

un lato, è emersa una certa carenza culturale relativamente<br />

all’utilizzo di soluzioni di security in<br />

ambito manufacturing e di automazione, in<br />

quanto in passato non si è data importanza alla<br />

<strong>sicurezza</strong> informatica delle reti d’impianto, chiuse<br />

e separate dall’infrastruttura di rete aziendale,<br />

oggi si nota un interesse crescente per queste<br />

problematiche” riferisce Francesco Nanni di<br />

Rockwell Automation, presente durante il dibattito.<br />

“Del resto, questo atteggiamento è d’obbligo<br />

dato l’utilizzo sempre più spinto in ambito industriale<br />

delle reti a base Ethernet, collegabili a Internet<br />

per realizzare funzioni di manutenzione<br />

remota, telecontrollo e telegestione”.<br />

Un mondo variegato<br />

I relatori hanno convenuto su questo punto: è<br />

ormai evidente che anche in ambito manifatturiero<br />

si sta andando sempre più verso l’adozione<br />

di un’unica rete integrata, aperta verso i sistemi<br />

esterni. “È anche vero, però, che a un hacker interessa<br />

di più ‘impossesarsi’ dei dati di un intero<br />

sistema di supervisione, che delle informazioni<br />

relative allo stato di un complesso sensore analogico,<br />

quindi è meno probabile che vada verso il<br />

campo” prosegue Nanni. Eppure anche il buon<br />

funzionamento di un sensore può essere critico<br />

per un’applicazione se non si adottano opportune<br />

strategie di ridondanza, segnalazione e diagno-<br />

46<br />

( Dossier<br />

)<br />

INFORMATION<br />

SECURITY IN CAMPO<br />

UNA TAVOLA ROTONDA ORGANIZZATA DA ROCKWELL<br />

AUTOMATION HA FATTO IL PUNTO SUL TEMA DELLA<br />

SICUREZZA DELLE RETI IN AMBITO MANUFACTURING:<br />

UN MONDO VARIEGATO DOVE LA SECURITY È<br />

DESTINATA AD ASSUMERE UN RUOLO IMPORTANTE<br />

di Ilaria De Poli<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />

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Fonte: www.pressebox.de


stica efficaci, tali da prevenire il sommarsi di più eventi sfavorevoli<br />

che possono avere impatti negativi sull’impianto, soprattutto quando<br />

si parla di siti produttivi ‘sensibili’ come centrali elettriche ecc. Si tratta<br />

qui non solo di proteggere i macchinari da eventuali malfunzionamenti<br />

che possano danneggiarli, o il personale dai rischi connessi a un guasto<br />

sulla macchina, bensì anche di<br />

assicurare un servizio pubblico efficiente,<br />

controllato e sempre disponibile,<br />

supervisionando sia la<br />

validità e congruità dei dati trasmessi,<br />

sia l’efficienza della rete<br />

che li trasmette. “Il concetto di Information<br />

Security comprende sia la<br />

protezione dei dati che transitano<br />

sulla rete, sia la <strong>sicurezza</strong> che non<br />

avvengano guasti sulla rete stessa,<br />

con conseguenti danni a infrastrutture<br />

che da essa dipendono” ha in-<br />

�<br />

Francesco Nanni, Solution<br />

Architect Motion Control di<br />

Rockwell Automation<br />

fatti ribadito Nanni. Inoltre, se in<br />

ambito IT, come primo aspetto da<br />

considerare viene la <strong>sicurezza</strong>, poi<br />

la connettività, infine la ‘availabi-<br />

lity’, intesa come garanzia della non interruzione dei servizi di rete;<br />

nel campo dell’automazione al primo posto va salvaguardata la ‘availability’,<br />

poi la connettività, infine la <strong>sicurezza</strong> dei dati. “In ambito produttivo<br />

non ci si può permettere un fermo della rete, che si tradurrebbe<br />

in perdite di produzione, oltre che in problemi di security/safety: si<br />

pensi a centrali elettriche, dighe, raffinerie ecc.” spiega Nanni. “Nell’IT,<br />

invece, se si blocca la posta elettronica per 2 ore, non ci sono<br />

grossi problemi, ma è fondamentale garantire la <strong>sicurezza</strong> dei dati riservati”.<br />

Evoluzioni in atto<br />

La <strong>sicurezza</strong>, intesa in tutte le sue accezioni, si ottiene pianificando<br />

accuratamente le architetture di rete, tenendo debitamente conto di<br />

tutti i potenziali punti deboli e realizzando un opportuno piano ‘a<br />

monte’ della soluzione. Occorre poi agire a livello culturale, per evitare<br />

comportamenti ingenui da parte degli operatori (un esempio su tutti:<br />

l’impiegato che lascia user name e password scritti su un post-it attaccato<br />

allo schermo del PC), oltre che per far comprendere a tutti<br />

come agire per non creare problemi sulla rete.<br />

Esistono anche dei software in commercio per la validazione automatica<br />

della rete, attualmente non sono molto diffusi, anche per i costi<br />

elevati (decine di migliaia di euro). Le reti di automazione sono meno<br />

soggette a modifiche nel tempo, quindi si può ancora pensare di progettare<br />

e validare una rete manualmente, nodo per nodo. L’evoluzione<br />

però, anche in ambito industriale, rende sempre più complicato un approccio<br />

di questo tipo.<br />

“Oggi i costi di una soluzione integrata di <strong>sicurezza</strong> sono ancora elevati<br />

e implicano un investimento sostanziale al quale non tutti gli utenti<br />

finali sono predisposti” conferma infine Nanni. “È certo però che si<br />

tratta di un’esigenza, quella della <strong>sicurezza</strong>, sempre più pregnante e<br />

che in futuro non potrà non giocare un ruolo di primo piano, come già<br />

oggi si intuisce. Proprio per offrire da subito delle soluzioni efficaci,<br />

Rockwell Automation ha deciso di affidarsi al know-how e alla competenza<br />

di propri partner, primo fra tutti Cisco, che già dispongono di<br />

prodotti e sistemi per assolvere ai compiti di <strong>sicurezza</strong>. Per questo la<br />

collaborazione fra le due realtà è stretta, anche nel campo della ricerca<br />

di tecnologie innovative”.<br />

Rockwell Automation<br />

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Fieldbus & Networks<br />

Panasonic è sensibile e attivamente impegnata<br />

nell’ambito dello sviluppo<br />

compatibile, fatto che l’ha condotta a<br />

definire obiettivi legati all’ecologia e all’efficienza<br />

dei sistemi. Seguendo queste<br />

linee guida ha presentato una proposta<br />

d’intenti riassunta nel documento “Panasonic Eco<br />

Ideas Declaration”, che individua le aree d’iniziativa<br />

su cui si focalizzeranno le sue attività: riduzione<br />

delle emissioni di CO2 in ambito produttivo,<br />

ottimizzazione del consumo energetico dei propri<br />

prodotti, la proposta di soluzioni applicative che<br />

abbiano come punti cardine il concetto di rispetto<br />

dell’ambiente e di efficienza delle automazioni. I<br />

settori che maggiormente dimostrano sensibilità<br />

in tale senso sono quelli della distribuzione di energia derivante da fonti<br />

pulite (eolica, idroelettrica, solare, geotermica, biomassa), del ciclo<br />

idrico integrato, del risparmio energetico in senso lato. In questi contesti,<br />

la consistenza e la ‘certezza’ delle informazioni trasmesse individuano<br />

aspetti di primaria importanza, sia per il funzionamento<br />

dell’impianto, sia per il controllo di processo.<br />

L’approccio che Panasonic propone è legato all’utilizzo di sistemi a base<br />

PLC compatti, che sfruttano le ultime tecnologie di rete e di comunicazione<br />

per la raccolta e il controllo dei dati dalle stazioni remote a un sistema<br />

centrale di supervisione. L’applicazione di telecontrollo e<br />

telegestione dell’impianto/macchine/sistema diventa la chiave per garantire<br />

la massima efficienza e funzionalità del sistema. La trasmissione<br />

affidabile e sicura delle informazioni permette di gestire le applicazioni<br />

con logiche predittive, che garantiscono una riduzione dei malfunzionamenti<br />

e degli eventuali sprechi di risorse.<br />

Nello specifico, Panasonic ha investito il proprio know-how tecnologico<br />

nella proposta di soluzioni di telecontrollo che permettono di operare<br />

nella massima <strong>sicurezza</strong> ed efficienza lo scambio dati grazie all’utilizzo<br />

48<br />

NATO PER IL<br />

TELECONTROLLO ( Dossier<br />

NEI CONTESTI LEGATI AL CICLO IDRICO INTEGRATO<br />

E ALLA DISTRIBUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA, LA<br />

CONSISTENZA E LA CERTEZZA DELLE INFORMAZIONI<br />

TRASMESSE SONO FONDAMENTALI: PANASONIC<br />

PUNTA SUL PROTOCOLLO IEC 60870<br />

)<br />

di Vittorio Agostinelli<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />

Fonte:www.xcomputer.co.uk<br />

del protocollo IEC 60870, pienamente integrato nel modulo FP Web server,<br />

sfruttando la connessione sia cablata, sia wireless.<br />

I limiti dei protocolli nati per l’industria<br />

Nel campo del telecontrollo, diversi sono stati e sono tuttora i protocolli<br />

utilizzati, spesso provenienti da ambiti di natura sostanzialmente diversa<br />

da quella del controllo remoto e dalle sue problematiche. Molti<br />

hanno un’origine industriale, dove sussistono alcune differenze sostanziali.<br />

I protocolli industriali, per esempio, presentano solitamente per<br />

loro natura un funzionamento basato sul polling, quindi non riescono,<br />

intrinsecamente, a effettuare operazioni essenziali in un sistema di telecontrollo.<br />

Nei protocolli di polling, infatti, si identificano un ‘master’<br />

e uno ‘slave’ (oppure, nelle reti Ethernet, un ‘client’ e un ‘server’), dove<br />

chi regola la comunicazione richiede continuamente i dati al dispositivo<br />

sul campo, occupando di fatto tutta la banda disponibile. Nel periodo<br />

in cui la comunicazione si interrompe per i motivi più svariati (il<br />

master/client cade, la connessione elettrica manca ecc.), nessun meccanismo<br />

intrinseco registra ciò che accade, per poi, al momento del ‘re-<br />

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Oltre 28.000<br />

lettori per<br />

l’edizione<br />

on line di<br />

EONews<br />

Quindicinale di notizie e commenti<br />

per l’industria elettronica<br />

all’interno<br />

IC DIGITALI:<br />

2007 SOTTOTONO, SI SPERA<br />

IN UN 2008 MIGLIORE<br />

a pagina 8<br />

ROBERTO FIORIN, SOFTWARE<br />

field marketing<br />

engineer di EMBEDDED:<br />

Freescale LARGO ALL’OPEN SOURCE<br />

Semiconductor a pagina 10<br />

Dai nanodispositivi alla neuroelettronica passando<br />

per le memorie ad alta densità. Sono<br />

questi gli obiettivi dei tre nuovi progetti europei<br />

che vedranno in primo piano anche il lavoro<br />

dei ricercatori italiani. Frutto della collaborazione<br />

internazionale con enti di ricerca e<br />

partner industriali, i progetti, battezzati Afsid<br />

(Atomic Functionalities on Silicon Devices),<br />

CyberRat (A Brain-Chip Interface for High-resolution<br />

Bi-directional Communication) e Gossamer<br />

(Gigascale Oriented Solid State flAsh<br />

Memory for EuRope), saranno finanziati dall’Unione<br />

Europea nell’ambito del VII programma<br />

quadro. A prendere parte agli ambiziosi obiettivi<br />

europei sono gli scienziati dell’Mdm, il laboratorio<br />

italiano dei Materiali e dispositivi per la<br />

microelettronica dell’Infm-Cnr, di Agrate<br />

Brianza. Per i tre progetti in fase di avvio, il laboratorio<br />

Mdm otterrà un contributo di circa<br />

800.000 euro. Per il progetto Gossamer i ricercatori<br />

del Laboratorio Mdm svilupperanno memorie<br />

in grado di immagazzinare migliaia di<br />

miliardi di dati da impiegare in telefoni cellulari,<br />

videocamere digitali, localizzatori Gps, lettori<br />

musicali Mp3, computer. Dispositivi logici e<br />

di memoria innovativi saranno invece il nucleo<br />

del progetto Afsid. In collaborazione con azien-<br />

de e centri di ricerca europei<br />

e australiani, i ricercatori<br />

del Laboratorio<br />

Mdm contribuiranno alla<br />

realizzazione e allo<br />

studio delle proprietà di nanodispositivi elettronici<br />

e spintronici il cui funzionamento dipende<br />

da una singola impurezza, un atomo inserito in<br />

una matrice di silicio ma appartenente a un diverso<br />

elemento chimico. Lo studio dei meccanismi<br />

di comunicazione dal chip al neurone e<br />

viceversa sarà invece l’obiettivo del progetto<br />

CyberRat. In questo progetto sono coinvolti<br />

prestigiosi centri di ricerca italiani ed esteri e il<br />

laboratorio Mdm vi contribuirà sviluppando il<br />

dispositivo a semiconduttore da utilizzare per<br />

l’interazione con il neurone. “Tanto la ricerca<br />

di base quanto le potenziali applicazioni a livello<br />

industriale saranno prese in esame dai tre<br />

progetti europei. Non dobbiamo dimenticare<br />

che tra i partner ci sono sia enti di ricerca sia<br />

aziende e potremo così far crescere in ambito<br />

internazionale un prezioso patrimonio di conoscenze”<br />

afferma Marco Fanciulli, direttore del<br />

laboratorio Mdm dell’Infm-Cnr.<br />

readerservice.it - Lab. Naz. MDM,CNR-INFM n. 01<br />

readerservice.it n.19188<br />

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498/LUGLIO-AGOSTO 2008<br />

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www.ilb2b.it<br />

PARLIAMO<br />

DI MEMS<br />

pagina 20<br />

E INOLTRE...<br />

LA PAROLA ALLE AZIENDE<br />

SU: PC INDUSTRIALI<br />

a pagina 20<br />

HI TECH & FINANZA<br />

a pagina 4<br />

NEWS<br />

a pagina 32<br />

readerservice.it n.21625<br />

L’Europa spinge<br />

sulla neuroelettronica<br />

RS Components<br />

distribuisce Agilent<br />

NRS Components ha annunciato l’intro -<br />

duzione delle soluzioni Agilent nell’ambito del<br />

portfolio di soluzioni per ‘Test e Misura’. La<br />

nuova gamma Agilent permette ai clienti di<br />

accedere a un’offerta ancora più ampia di soluzioni<br />

innovative, ideali per effettuare test e<br />

misurazioni con la massima precisione. “Siamo<br />

onorati di lavorare con Agilent, marchio<br />

rinomato in tutto il mondo per l’offerta altamente<br />

specializzata e per l’elevata affidabilità<br />

dei suoi strumenti di misura, il tutto a un<br />

prezzo molto competitivo. I clienti che acquistano<br />

prodotti di elettronica sono costantemente<br />

alla ricerca di un fornitore che sia in<br />

grado di offrire un’ampia gamma di marchi<br />

leader nel settore del test e misura. Oggi la<br />

partnership tra RS e Agilent soddisfa tutti<br />

questi requisiti” sottolinea Ermanno Maffè,<br />

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amministratore dele -<br />

gato RS Components<br />

Italia. Alessandro Pino,<br />

responsabile vendite<br />

EMEA di Agilent Technologies,<br />

ha commentato:<br />

“La capacità di RS<br />

Components di andare<br />

oltre i confini geografici<br />

e di settore garantendo<br />

sempre il miglior livello<br />

di servizio possibile è oggi potenziata dall’ampiezza<br />

del portafoglio Agilent che da sempre si<br />

impegna a fornire soluzioni di alta qualità”. La<br />

gamma Agilent ‘Test e Misura’ è già disponibile<br />

online, all’indirizzo rswww.it.<br />

readerservice.it - RS Comp. n. 02; Agilent n.78<br />

Evoluzione<br />

Digitale<br />

MARCO FANCIULLI,<br />

laboratorio Mdm<br />

dell’Infm-Cnr<br />

ERMANNO MAFFÈ,<br />

RS Components<br />

ALESSANDRO PINO,<br />

Agilent Technologies<br />

Progettazione<br />

di chip<br />

Marvell, azienda che sviluppa soluzioni consumer<br />

in silicio e prodotti per la memorizzazione e la<br />

comunicazione, ha annunciato l’apertura ufficiale<br />

del suo nuovo centro di progettazione a Pavia. “I<br />

motivi che hanno condotto Marvell a scegliere Pavia<br />

sono stati innanzitutto la presenza dell’Università<br />

e di una forte tradizione nel campo dei dispositivi<br />

analogici a semiconduttore”<br />

ha dichiarato Sehat<br />

Sutardja, CEO di Marvell<br />

U.S., osservando che<br />

“l’Università di Pavia è una<br />

delle migliori al mondo nel-<br />

la progettazione di questo<br />

tipo di dispositivi”. Anche<br />

Arturo Krueger, membro<br />

del consiglio d’amministrazione, ha affermato: “La<br />

nostra azienda persegue l’eccellenza nell’innovazione<br />

tecnologica e nel design e ha sempre attinto<br />

al mondo accademico per il forte brain power di<br />

cui è dotato”. In particolare Francesco Rezzi, direttore<br />

di Marvell Italia, ha evidenziato come “la presenza<br />

degli uffici Marvell a Pavia a due passi dalla<br />

facoltà di ingegneria vuole dare una misura delle<br />

potenzialità di sviluppo economico da essa derivante<br />

all’interno del territorio pavese”. La soddisfazione<br />

per l’apertura del neonato Centro di Progettazione<br />

era evidente anche tra le personalità<br />

accademiche presenti, a partire dal professor Rinaldo<br />

Castello, docente di microelettronica presso<br />

il Dipartimento di Ingegneria nonché amico di Sehat<br />

Sutardja fin dagli anni universitari: “Già ai<br />

tempi di Berkley speravamo di poter lavorare insieme<br />

e tutto questo si concretizza con l’apertura<br />

proprio a Pavia del Centro di Progettazione Marvell,<br />

una realtà in crescita e nota per lo spirito innovativo”.<br />

Il Magnifico Rettore Angiolino Stella ha<br />

augurato “il successo all’iniziativa voluta da Marvell<br />

auspicando di poter continuare insieme quella<br />

ricerca continua dell’eccellenza che ha sempre caratterizzato<br />

l’Università di Pavia e l’azienda”.<br />

readerservice.it - Marvell n. 03<br />

SEHAT SUTARDJA,<br />

Marvell U.S.<br />

Cari lettori, inviate le vostre<br />

opinioni, commenti e proposte<br />

di collaborazione.<br />

Antonella Cattaneo<br />

antonella.cattaneo@fieramilanoeditore.it<br />

eonews@fieramilanoeditore.it<br />

E' attivo il servizio di readerservice all'indirizzo:<br />

www.readerservice.it


�<br />

Fieldbus & Networks<br />

store’, ricostruire il passato. A questo<br />

punto, si potrebbe pensare che al di sopra<br />

di un protocollo esistente si possa creare<br />

un meccanismo di handshaking dei dati,<br />

sarebbe però un meccanismo ‘personale’,<br />

non opportunamente regolato. Per effettuare<br />

una ricostruzione del passato, inoltre,<br />

occorre che venga predisposto l’invio di un<br />

‘Time Stamp’ (sequenza di caratteri che denotano<br />

la data e l’ora dell’evento), associato<br />

al dato: nei protocolli industriali<br />

questo tipo di dato spesso non è definito<br />

in maniera standard. Nella realtà industriale<br />

il meccanismo del polling va a occupare<br />

la maggiore banda possibile; nel<br />

campo del telecontrollo, invece, la banda<br />

utilizzata ha un costo, che costituisce un<br />

parametro fondamentale nella scelta del<br />

contratto da stipulare con il gestore.<br />

Il protocollo IEC 60870<br />

Nato sulle basi e per assolvere le esigenze<br />

specifiche del telecontrollo, lo standard IEC 60870 è quello con il quale<br />

più interagiamo nella quotidianità, in quanto viene utilizzato dalla rete<br />

elettrica nazionale. Pensato per la gestione della distribuzione elettrica,<br />

trova a maggior ragione largo impiego in campi quali la distribuzione<br />

dell’acqua (acquedotti o consorzi di bonifica), del gas e del<br />

metano, dove le dinamiche del processo sono più lente.<br />

Perché utilizzarlo, dunque? È nato proprio per il telecontrollo, quindi<br />

presenta innati, insiti nel suo ‘DNA’, quei meccanismi che altri proto-<br />

50<br />

Il protocollo IEC 60870<br />

è nato appositamente<br />

per gestire applicazioni<br />

di telecontrollo,<br />

soprattutto in ambito<br />

elettrico<br />

TIPOLOGIA DEI DATI DEL PROTOCOLLO<br />

Finora è stata utilizzata la parola ‘dati’ senza altre spiegazioni;<br />

definiamo ora con maggiore precisione quali sono le<br />

tipologie di dato trattati dallo standard.<br />

In IEC 60870 viene definita la direzionalità del dato secondo<br />

le modalità ‘monitor’, ossia dati che possono essere letti<br />

solamente dal Centro di Controllo, e ‘comand’, quando il<br />

Centro di Controllo invia un valore. Da questa prima differenziazione<br />

il dato può essere di tipo ‘M_’ oppure ‘C_’. Può<br />

essere associato il tipo di dato secondo la seguente tabella:<br />

_SP_ = Single Point<br />

_ME_ = Monitor Value<br />

_DP_ = Double Point<br />

_BO_ = Bitstring di 32 bit<br />

_IT_ = Integrated total<br />

Viene successivamente definito se presente o meno il Time<br />

Stamp e il tipo di Time Stamp secondo la seguente tabella:<br />

_NA_ = No Time stamp<br />

_TA_ = Time stamp<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />

colli non supportano. Secondo lo standard,<br />

la RTU remota, ossia il dispositivo in<br />

campo, deve essere in grado di storicizzare<br />

ciò che avviene in un buffer interno. Al momento<br />

della riconnessione, lo standard definisce<br />

precisamente quale meccanismo di<br />

handshaking deve instaurarsi tra il Centro<br />

di Controllo e la RTU. Definisce inoltre la<br />

possibilità di utilizzare un Time Stamp associato<br />

al valore in maniera nativa, quindi<br />

il Centro di Controllo può eseguire delle ricostruzioni<br />

cronotemporali dopo la fase di<br />

download.<br />

Dopo un momento preliminare di riconoscimento<br />

e scarico dei dati, il protocollo<br />

definisce che sarà la RTU remota a inviare<br />

i dati predefiniti, in maniera ‘spontanea’,<br />

non casuale, ossia nel caso avvengano determinati<br />

eventi. In molte RTU la programmazione<br />

dell’evento può rendere<br />

personalizzabile l’invio del dato, per esempio<br />

un dato può essere inviato in base alla<br />

pressione di un pulsante, perché è stata superata una certa soglia<br />

preimpostata (quindi, per variazione), oppure a certi intervalli temporali;<br />

si possono predisporre tutte queste logiche in logica e costrutto<br />

booleano. L’invio dei dati avviene, dunque, solo quando se ne presenta<br />

l’effettiva necessità, quindi si riduce l’occupazione della banda di comunicazione<br />

utilizzata, in quanto impiegata solo per l’invio dell’essenziale,<br />

attuando di fatto una riduzione dei costi di esercizio. Dalla prima<br />

versione dello standard IEC 60870-5-101, che esplicava il funziona-<br />

_TB_ = Time Stamp tipo CP56Time 2a (esistono diversi<br />

standard per rappresentare il tempo)<br />

La norma definisce anche altri tipi di dati utilizzabili nelle<br />

RTU; per conoscere quali tipi di dato sono implementati, il<br />

costruttore definisce una tabella d’interrompibilità del<br />

dispositivo.<br />

Ogni dato è identificato, oltre che dal tipo, dallo ‘Info Object<br />

Address - IOA’, quindi da un valore intero univoco. Per<br />

esempio, M_ME_TA_1 IOA = 2.026 identifica una variabile<br />

chiamata 2.026, tipo monitor (il centro di controllo può solo<br />

leggere) di un Measured Value, scaled value con Time TAG.<br />

Invece, M_SP_NA_1 IOA = 2.004 indica una variabile chiamata<br />

2.004, monitor di un Single Point (un bit - un valore<br />

digitale) senza Time Stamp (Time TAG).<br />

La tabella d’interrompibilità è rilasciata dai costruttori, che<br />

dichiarano in modo schematico le caratteristiche e i tipi<br />

d’istruzione e dati supportati dalla RTU, se interrogata. Per<br />

conoscere la connettività tra due sistemi conformi IEC<br />

60870, bisogna effettuare una comparazione nella tabella<br />

d’interrompibilità.<br />

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**Fonte: Google Analytics, agosto 2009 - luglio 2010<br />

ELETTRONICA E AUTOMAZIONE<br />

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E COMPONENTISTICA<br />

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PER L’INDUSTRIA<br />

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Fieldbus & Networks<br />

mento su rete seriale, attualmente lo standard è arrivato alla release<br />

IEC 60870-5-104, che si basa sul protocollo Ethernet. Nella documentazione<br />

tecnica, facendo riferimento al modello ISO-OSI, il protocollo<br />

occupa il livello ‘Application’, mentre i precedenti livelli, dal fisico al<br />

trasporto, fanno riferimento al protocollo TCP/IP.<br />

una connessione punto-punto a livello sottostante.<br />

L’indirizzo .71 è dello Scada e l’indirizzo .27 della RTU<br />

52<br />

Le modalità di<br />

funzionamento<br />

Partiamo dalla situazione<br />

in cui Centro di Controllo<br />

e RTU siano scollegate.<br />

Essendo utilizzato il protocollo<br />

di trasporto<br />

TCP/IP, nel Centro di Controllo<br />

sarà impostato un<br />

indirizzo IP della RTU remota,<br />

mentre sarà utilizzata<br />

la porta 2.404 per la<br />

comunicazione (in base<br />

allo standard). Quando il<br />

Centro di Controllo dovrà<br />

collegarsi alla RTU remota,<br />

la prima azione<br />

sarà l’invio di un messaggio<br />

TCP connect [SYN] all’indirizzo<br />

IP su porta<br />

2.404, in modo da creare<br />

Dopo la connessione a livello TCP/IP, si passa al livello Application; il<br />

Centro di Controllo invierà un frame di tipo ‘U’ indicando ‘START DT’<br />

(frame di tipo Apci, ossia un Controllo); questo comando predispone<br />

la RTU remota in modalità di connessione (siamo al livello Application)<br />

con il Centro di Controllo. Invierà dunque un messaggio di ‘ACKnoledge’<br />

per segnalare l’effettiva esecuzione del comando.<br />

Richiesta di passare allo stato ‘STARTDT’<br />

A questo punto, il Centro di Controllo, conscio di aver collegato la RTU<br />

remota, comincerà a inviare i primi comandi: ‘Clock Synchronization’<br />

(CS), ‘General Interrogation’ (IC), ‘Counter Interrogation’ (CI). Con la CS<br />

il Centro invia il proprio orologio, in modo tale da sincronizzare le RTU<br />

remote sulla base di un orologio e un calendario uniformi, il che è<br />

molto importante per la corretta ricostruzione cronotemporale.<br />

Richiesta dei comandi iniziali<br />

Con la GI, il Centro richiede alla RTU remota tutti i valori istantanei di<br />

tutte le variabili che sono dichiarate e utilizzate. Questa operazione<br />

risulta indispensabile per conoscere il valore attuale delle variabili e<br />

per testare se tutte le variabili richieste sono effettivamente disponibili<br />

nel campo.<br />

Fonte: img.directindustry.it<br />

Il Centro di Controllo può inviare un<br />

comando per sincronizzare le RTU<br />

remote sulla base di un orologio e un<br />

calendario uniformi<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />

General Interrogation: connessione attivata, invio valori, azione<br />

terminata<br />

Una volta stabilita la connessione e aver commutato la RTU in modalità<br />

START DT, la RTU comincia a scaricare in maniera spontanea i dati<br />

presenti nel buffer; i comandi provenienti dal Centro di Controllo vengono<br />

eseguiti sovrapposti a tale azione. Una volta ‘svuotato’ tutto lo<br />

storico, i dati verranno spediti istantaneamente ogni qualvolta l’evento<br />

programmato ne definisca l’invio. L’evento programmato può essere<br />

generato, per esempio, dal superamento di una soglia, oppure da una<br />

variazione percentuale del dato, il tutto è programmabile secondo le<br />

esigenze implementative del processo.<br />

Invio spontaneo dei dati<br />

La situazione d’invio spontaneo dei dati perdurerà finché il Centro di<br />

Controllo non chiuderà la comunicazione, quindi a livello TCP arriverà<br />

un ‘FYN ACT’, per esempio per avvenuta chiusura dell’applicazione.<br />

Oppure l’invio spontaneo perdurerà finchè la RTU, spedito un valore<br />

spontaneo e non ricevendo l’ACKnoledge dell’avvenuto invio entro un<br />

certo ‘Time Out’, passerà in modalità ‘STOP DT’, abilitando la registrazione<br />

su buffer dei valori e attendendo una nuova connessione.<br />

Esistono dei meccanismi di regolamentazione del flusso e di ACKnoledge<br />

dei dati, che vengono regolati con lo scambio di frame ‘I’ oppure<br />

‘S’ (sempre definiti dallo standard). Nel caso di un ‘I frame’, entrambi<br />

i dispositivi indicano al loro interlocutore il numero di messaggi inviati<br />

e di messaggi ricevuti; l’S frame, invece, viene spedito ogni volta che<br />

sono stati ricevuti ‘x’ messaggi, dove ‘x’ è un parametro impostabile.<br />

Se la RTU remota, consapevole di aver<br />

spedito più di ‘x’ messaggi, non riceve<br />

alcun S Frame entro un Time Out ‘T2’,<br />

passa in modalità STOP DT perché<br />

manca l’ACKnoledge da parte del Centro<br />

di Controllo. Una volta ristabilita la<br />

connessione, rinvierà i precedenti ‘x’<br />

dati. Se non vi sono dati che transitano,<br />

dopo un tempo ‘T3’ sia la RTU,<br />

sia il Centro di Controllo possono in-<br />

Configurazione dei<br />

parametri di un dispositivo<br />

sulla base di IEC<br />

60870-5-104<br />

viare un frame ‘TESTFR act’, per controllare<br />

la connessione e verificarne la<br />

raggiungibilità, la risposta sarà un<br />

‘TESTFR actcon’.<br />

L’importanza di conoscere<br />

Questo breve escursus era teso a far meglio comprendere i meccanismi<br />

che regolano il protocollo IEC 60870, nato appositamente per applicazioni<br />

di telecontrollo. Le motivazioni tecniche inducono a scelte<br />

ponderate anche negli investimenti economici, da qui l’importanza di<br />

una profonda conoscenza delle offerte disponibili.<br />

Panasonic Electric Works Italia<br />

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�<br />

Fieldbus & Networks<br />

Fondata nel 1949 come laboratorio artigianale<br />

in una regione con una forte tradizione<br />

nell’arte della lavorazione del<br />

vetro, Gruppo Stevanato è oggi una realtà<br />

industriale di primo piano, che fornisce<br />

sistemi tecnologicamente avanzati. Il gruppo<br />

consiste di due divisioni, una delle quali, la divisione<br />

Vetro, è specializzata nella produzione di<br />

provette in vetro per uso farmaceutico. Offre<br />

un’ampia gamma di prodotti, da contenitori di foggia<br />

classica, come ampolle e fiale, a soluzioni di<br />

più recente introduzione, come cartucce per iniezioni<br />

‘fai da te’ e sistemi a penna per iniezione, incluse<br />

siringhe sterili pronte per il riempimento. La<br />

Le soluzioni di HMS sono state adottate per<br />

consentire la comunicazione fra<br />

componenti forniti da diversi produttori<br />

divisione Engineering, invece, che comprende le<br />

due società S.p.a.m.i. e Optrel, si occupa della progettazione<br />

e produzione di macchinari ed equipaggiamento<br />

di conversione, ispezione visiva e<br />

monitoraggio delle provette di vetro. La sinergia<br />

fra le due unità dell’azienda assicura a Gruppo<br />

Stevanato il controllo completo dell’intero processo<br />

di produzione, dalla scelta del materiale<br />

grezzo, fino al supporto post-vendita.<br />

La produzione di S.p.a.m.i. è orientata, da un lato<br />

alla fornitura di soluzioni per le società del Gruppo,<br />

dall’altro alla vendita a realtà esterne. Le soluzioni<br />

elettriche e meccaniche installate sulle macchine<br />

per la lavorazione del vetro sono state pensate per<br />

offrire la massima precisione e i migliori risultati<br />

nell’ambito della produzione di contenitori in vetro. Tutti i componenti<br />

impiegati per creare l’amalgama di vetro sono installati e poi testati in<br />

tutto, per garantire la giusta tolleranza dimensionale delle fiale, siringhe,<br />

cartucce e ampolle. I moduli implementati nelle macchine di lavorazione<br />

e nei nastri trasportatori sono stati specificamente selezionati per<br />

evitare la contaminazione dei contenitori. Il processo è totalmente automatico,<br />

dal caricamento della fiala all’inscatolamento.<br />

54<br />

UNA QUALITÀ<br />

SUPERIORE<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />

(<br />

Focus<br />

qualità<br />

)<br />

NELLA PRODUZIONE DI CONTENITORI IN VETRO PER<br />

USO FARMACEUTICO LE SOLUZIONI DI HMS<br />

PERMETTONO LA COMUNICAZIONE FRA LE<br />

TELECAMERE IMPIEGATE PER LE ISPEZIONI E IL<br />

CONTROLLO QUALITÀ E I PLC DELLE LINEE<br />

di Paola Redili<br />

Un’eccellenza<br />

produttiva<br />

Il ciclo di produzione ha inizio<br />

con un tubo di vetro, che viene<br />

acquisito dall’esterno in pezzi di<br />

circa 1,5 m di lunghezza e con<br />

il giusto diametro in relazione<br />

alla dimensione del prodotto<br />

che si va a realizzare alla fine.<br />

Questo tubo viene inserito in<br />

macchine di lavorazione rotative,<br />

dotate di diverse testine di<br />

processo e viene riscaldato tramite<br />

bruciatori. A secondo del<br />

ciclo produttivo, selezionato il<br />

base al prodotto finito che si<br />

vuole ottenere, si formano<br />

l’imboccatura e il fondo della<br />

fiala, ampolla, siringa o altro.<br />

La linea è così composta: a<br />

valle della macchina di lavorazione<br />

del vetro parte un nastro<br />

trasportatore, dove avvengono<br />

le operazioni d’ispezione dimensionali<br />

e cosmetiche tramite<br />

l’uso di telecamere, in<br />

modo da effettuare un controllo<br />

completo di tutti i contenitori<br />

in vetro. Si tratta per lo<br />

più di verifiche delle dimensioni,<br />

realizzate con analisi dell’immagine.<br />

In particolare, il<br />

sistema di controllo include il sistema d’ispezione visiva NoVIS, un sistema<br />

per la misurazione in continuo della temperatura e un sistema<br />

di processamento digitale dell’immagine, chiamato Cleaner, che è in<br />

grado di rilevare e rimuovere i difetti del vetro, piccoli anche pochi micron,<br />

presenti nel prodotto finito. Infatti, dal momento che il prodotto<br />

è sottoposto a stress meccanici durante il processo, nel forno temperato<br />

si compie un ciclo di cottura, per eliminare le imperfezioni createsi<br />

La divisione Vetro di Gruppo Stevanato è specializzata<br />

nella produzione di provette in vetro per uso<br />

farmaceutico<br />

La progettazione e produzione dei macchinari<br />

e dell’equipaggiamento di conversione, ispezione<br />

e monitoraggio del prodotto finito avvengono<br />

internamente<br />

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�<br />

nel vetro a causa della tensione. Il sistema di processo integrato fornisce<br />

la misura del diametro della fiala in vetro, dello spessore delle<br />

pareti e della temperatura tramite pirometri a infrarossi (Pyrometer<br />

Annealing control), per un controllo completo della qualità finale; i<br />

bruciatori motorizzati effettuano un controllo della posizione. Il passaggio<br />

finale include un controllo di qualità del prodotto finito e una<br />

fase d’imballaggio automatica. Quest’ultima parte della lavorazione<br />

viene eseguita in modo da assicurare i livelli di qualità e sterilità richiesti<br />

per l’uso del prodotto in ambito farmaceutico.<br />

Un certo numero di aziende concorrenti operano a livello globale facendo<br />

da concorrenti al Gruppo, in particolare tedeschi e americani,<br />

mentre le altre realtà italiane hanno dimensioni nettamente inferiori.<br />

Il valore aggiunto delle proposte sviluppate da S.p.a.m.i. è da ricercarsi<br />

prima di tutto nella qualità dei prodotti. Dato che sono impiegati in<br />

campo medicale, i prodotti di Stavanato devono attenersi a regolamentazioni<br />

stringenti in materia. Questo richiede la presenza di uno<br />

staff preparato nell’analisi della qualità. Il segreto del Gruppo sta poi<br />

anche nella sua capacità di fornire prodotti ad hoc alla clientela: il produttore<br />

italiano è in grado di modificare il suo sistema in base alle richieste<br />

specifiche dell’utente finale. S.p.a.m.i. può modificare e<br />

adattare i sistemi in modo che siano confacenti alle richieste del<br />

cliente. Vi sono numerosi prodotti standardizzati in ambito farmaceutico,<br />

come ampolle e fiale che tutti ben conosciamo, ma ci sono anche<br />

molti prodotti ‘speciali’, e il loro numero è in crescita, che per lo più<br />

sono realizzati ad hoc. In questi casi, è necessario dotarsi di macchine<br />

appropriate, perciò nella maggior parte dei casi occorre modificare<br />

una macchina pre-esistente.<br />

Comunicare è possibile<br />

L’apporto di HMS è stato utile per risolvere un problema di comunicazione.<br />

La divisione meccanica del Gruppo aveva infatti sviluppato<br />

un’applicazione per realizzare una serie di controlli di qualità sulla<br />

base della tecnologia della machine vision. Nello specifico, le smart<br />

camera di Cognex, dotate d’interfaccia Ethernet, dovevano comunicare<br />

con un PLC di Siemens a protocollo Profibus. Dopo alcuni tentativi,<br />

l’azienda è venuta a conoscenza, tramite EFA Automazione, delle soluzioni<br />

gateway di HMS e ha deciso di utilizzare i dispositivi Anybus,<br />

grazie ai quali ha risolto ogni problema di dialogo fra i diversi elementi<br />

in uso. HMS è stata l’unica azienda a essere in grado di fornire una<br />

gamma completa di soluzioni per la conversione dei protocolli. L’ampia<br />

scelta di prodotti è stata fondamentale per la scelta di Stevanato, in<br />

quanto il Gruppo realizza macchina molto diverse fra loro. A volte deve<br />

gestire il protocollo Profibus perché impiega PLC di Siemens, altre<br />

volte però impiega controllori di altri fornitori. Ha anche impiegato<br />

Anybus X-gateway per la comunicazione da Profibus a Modbus su<br />

Ethernet. In ciascuna linea di produzione, poi, si possono installare più<br />

di un converter Anybus. Per esempio, le smart camera sono utilizzate<br />

per controllare i vari aspetti inerenti alla qualità di un prodotto e devono<br />

essere installate in più punti di un sistema. Questo tipo di applicazione,<br />

dunque, che utilizza Anybus, non costituisce un’eccezione,<br />

ma è diventata quasi uno standard per il Gruppo.<br />

I prodotti HMS si sono dimostrati funzionali e semplici da usare se paragonati<br />

ad altri prodotti equivalenti. In futuro, il produttore intende<br />

utilizzare le soluzioni di HMS anche su altre linee, dove andranno a<br />

operare in stretta sintonia con i sistemi di controllo via smart camera<br />

impiegati, in quanto gli standard prescrivono tolleranze sempre più<br />

stringenti, ed è quindi inevitabile che i controlli debbano intensificarsi,<br />

così come l’impiego delle telecamere intelligenti.<br />

HMS Industrial Networks<br />

EFA Automazione<br />

INFORMATIVA AI SENSI DEL CODICE IN MATE-<br />

RIA DI PROTEZIONE DEI DATI PERSONALI<br />

Informativa art. 13, d. lgs 196/2003<br />

I dati degli abbonati sono trattati, manualmente ed elettronicamente,<br />

da Fiera Milano Editore SpA – titolare del trattamento<br />

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Milano Editore SpA) per loro autonomi utilizzi aventi le<br />

medesime finalità. Responsabile del trattamento è: Paola<br />

Chiesa.<br />

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degli abbonamenti ed alle transazioni e pagamenti<br />

connessi, alla confezione e spedizione del materiale editoriale,<br />

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od opporsi al loro utilizzo per fini di comunicazione commerciale<br />

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il titolare è disponibile elenco completo ed aggiornato dei<br />

responsabili.<br />

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Deontologico Giornalisti<br />

Ai sensi dell’art. 13, d. lgs 196/2003 e dell’art. 2 del Codice<br />

Deontologico dei Giornalisti, Fiera Milano Editore SpA – titolare<br />

del trattamento - rende noto che presso i propri locali<br />

siti in Rho, SS. del Sempione, 28, vengono conservati gli<br />

archivi di dati personali e di immagini fotografiche cui i giornalisti,<br />

praticanti e pubblicisti che collaborano con le testate<br />

edite dal predetto titolare attingono nello svolgimento<br />

della propria attività giornalistica per le finalità di informazione<br />

connesse allo svolgimento della stessa. I soggetti che<br />

possono conoscere i predetti dati sono esclusivamente i predetti<br />

professionisti, nonché gli addetti preposti alla stampa<br />

ed alla realizzazione editoriale delle testate. I dati personali<br />

presenti negli articoli editoriali e tratti dai predetti archivi<br />

sono diffusi al pubblico. Ai sensi dell’art. 7, d. lgs 196/2003<br />

si possono esercitare i relativi diritti, fra cui consultare,<br />

modificare, cancellare i dati od opporsi al loro utilizzo, rivolgendosi<br />

al titolare al predetto indirizzo. Si ricorda che, ai<br />

sensi dell’art. 138, d. lgs 196/2003, non è esercitabile il diritto<br />

di conoscere l’origine dei dati personali ai sensi dell’art.<br />

7, comma 2, lettera a), d. lgs 196/2003, in virtù delle norme<br />

sul segreto professionale, limitatamente alla fonte della<br />

notizia. Presso il titolare è disponibile l'elenco completo ed<br />

aggiornato dei responsabili.<br />

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�<br />

Pilz presenta il nuovo PSSuniversal:<br />

la combinazione universale<br />

tra <strong>sicurezza</strong> e automazione.<br />

Alle nuove esigenze del mercato dell’automazione: modularità, decentralizzazione,<br />

prestazioni elevate, integrazione della <strong>sicurezza</strong>, flessibilità e apertura, Pilz risponde oggi<br />

con l’innovativo PSSuniversal. Costituito da un modulo principale, che gestisce<br />

i compiti di comunicazione ed elaborazione, e da moduli elettronici<br />

indipendenti (fino a 64 per nodo), il sistema offre una gamma<br />

completa di funzioni standard e di <strong>sicurezza</strong>, un’assoluta<br />

modularità che consente all’utilizzatore di scegliere<br />

liberamente la struttura più adatta alle proprie esigenze.<br />

PSSuniversal è un sistema aperto, universale appunto, capace di comunicare con i<br />

sistemi di automazione più diffusi, come Profibus-DP,<br />

DeviceNET, CANopen e presto anche Ethernet.<br />

E’ dotato di una gamma completa di moduli elettronici,<br />

digitali, analogici, encoder, anche con opzione ampio range<br />

di temperatura di funzionamento (da -30 a +60 °C) per<br />

applicazioni in ambienti di lavoro estremi. Un supporto<br />

software, il tool PSS-Assistant, consente la libera<br />

configurazione dei moduli stessi.<br />

Abbinato al nuovo sistema di comunicazione wireless di Pilz, denominato<br />

InduraNET p, PSSu offre nuove opportunità applicative dove i collegamenti<br />

via cavo rappresentano un problema. InduraNET p è stato appositamente<br />

studiato per applicazioni in ambito industriale, con particolare<br />

attenzione all’immunità ai disturbi nei confronti di altri servizi radio adio<br />

tipo DECT, UMTS o GSM e quindi alla capacità di coesistere<br />

con altri sistemi di comunicazione wireless. Ogni modulo<br />

base PSSu attraverso la semplice integrazione di un modulo<br />

di trasmissione radio può comunicare con un massimo di<br />

altre 4 stazioni remote PSSu.<br />

Elevate prestazioni e valore aggiunto sono dati dal “principio di enable”, grazie al quale<br />

sulla stessa uscita di <strong>sicurezza</strong> si può gestire anche il consenso a un attuatore proveniente<br />

dall’automazione standard: così l’AND logico<br />

diventa configurabile a scelta direttamente sul<br />

modulo principale (il modulo accoppiatore).<br />

Infine, grazie a LED indicativi e a molteplici<br />

meccanismi di protezione da cortocircuito,<br />

temperatura o sovratensione, il nuovo PSS<br />

consente di monitorare sia le funzionalità di<br />

<strong>sicurezza</strong> che quelle standard, con risparmio<br />

sui costi e sui tempi di produzione.<br />

Per le caratteristiche descritte e per la totale rispondenza alle re recent recenti nt nti i<br />

norme nazionali e internazionali (EN 954-1 cat. 4, ISO EN 13849-1, 3849- 9 1,<br />

PL E e IEC 61508 SIL3), PSSuniversal di Pilz è il sistema<br />

ideale in tutte le applicazioni di <strong>sicurezza</strong> e automazione<br />

globale, o meglio “universale”.<br />

Pilz Italia srl - Via Meda 2/A - 22060 Novedrate (CO)<br />

Tel. (0 31) 78 95 11 - Fax (0 31) 78 95 55 - E-mail: info@pilz.it - www.pilz.it<br />

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�<br />

Con PSSuniversal,<br />

<strong>sicurezza</strong> e automazione<br />

vanno d’amore<br />

e d’accordo.<br />

Tecnica della <strong>sicurezza</strong><br />

Sensori<br />

Comando<br />

e segnalazione<br />

Supervisione<br />

Controllo e misura<br />

Consulenza<br />

PSSu InduraNET p<br />

Wireless<br />

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( Tutorial<br />

)<br />

�<br />

Fieldbus & Networks<br />

di Massimo Giussani<br />

nel settore automobilistico<br />

è sempre più legata<br />

all’introduzione di sistemi elettrici<br />

ed elettronici a bordo delle<br />

L’evoluzione<br />

autovetture. I progressi che<br />

negli ultimi anni hanno accompagnato la gestione<br />

del motore, l’ottimizzazione dei consumi,<br />

la <strong>sicurezza</strong> attiva e passiva, il comfort e l’infotainment di bordo,<br />

sono nella stragrande maggioranza dei casi dovuti all’introduzione di<br />

nuovo hardware elettronico, o di migliorati algoritmi software. In una<br />

moderna autovettura di fascia alta si possono trovare fino a 70 unità<br />

elettroniche di controllo (ECU - Electronic Control Unit), che scambiano<br />

tra loro migliaia di messaggi, per espletare diverse centinaia di funzioni<br />

elettriche ed elettroniche. Al crescere del numero delle applicazioni di<br />

A bordo di un veicolo trovano posto diverse reti di comunicazione,<br />

ciascuna ottimizzata per il relativo dominio di applicazione<br />

elettronica di bordo, aumenta la complessità di dotarsi di reti di comunicazione,<br />

da molto tempo ormai passate dalla semplice connessione<br />

punto-punto dei vari nodi, a forme di cablaggio strutturato con protocolli<br />

di comunicazione ottimizzati per ciascun ambito applicativo. Così, a<br />

bordo di ogni vettura trovano oggi posto diverse tipologie di reti intraveicolari<br />

o IVN - In-Vehicle Network, caratterizzate da diversi protocolli,<br />

come CAN, LIN, TTP/C, Flexray e Most, per il trasferimento dei dati tra<br />

sensori, attuatori, sistemi di comunicazione e centraline di controllo.<br />

Le diverse reti possono essere poste in comunicazione tra loro per<br />

mezzo di opportuni gateway.<br />

Sulle auto… vince il bus<br />

Una delle principali caratteristiche di una rete dedicata (embedded) per<br />

l’ambito automobilistico è senza dubbio la robustezza, dovendosi comportare<br />

in maniera affidabile in condizioni ambientali ostili in termini<br />

58<br />

ATTENZIONE,<br />

RETE A BORDO!<br />

LE CENTINAIA DI FUNZIONI ELETTRICHE ED<br />

ELETTRONICHE CHE CONTRADDISTINGUONO LE<br />

ODIERNE AUTOVETTURE HANNO PORTATO<br />

ALL’INTRODUZIONE DI SVARIATE RETI IVN<br />

(IN-VEHICLE NETWORK)<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />

di temperatura, umidità e interferenze elettromagnetiche. In questi contesti,<br />

a emergere come soluzione vincente è solitamente la tecnologia<br />

più semplice. Sebbene le reti a bordo veicolo offrano una variegata<br />

scelta in termini di topologie possibili, tra cui a stella, ad anello, ad albero<br />

e miste, ad aver ricevuto la massima diffusione sono le reti a bus<br />

per comunicazioni seriali (bi o addirittura monofilari). Il motivo è da ricercarsi<br />

nella loro semplicità, nel basso costo d’installazione e cablaggio<br />

e nella semplicità di espansione.<br />

Il ricorso a uno o più bus seriali specializzati e a eventuali gateway<br />

per le comunicazioni tra sottosistemi permette di realizzare<br />

applicazioni complesse, limitando la quantità di cavi e connettori<br />

necessari. Topologie più evolute trovano applicazione nell’ambito<br />

delle reti multimediali, che richiedono alte velocità e non hanno<br />

come priorità l’integrità dai guasti. Le comunicazioni seriali via<br />

bus sono invece ciò che caratterizza i bus di campo, che realizzano<br />

i robusti sistemi di controllo distribuito in ambito industriale.<br />

Come sul piano di fabbrica, anche a bordo dei veicoli il bus mette<br />

in comunicazione tra loro i vari nodi, le ECU, dotate d’interfaccia<br />

di comunicazione verso il bus, da un lato, e verso sensori e attuatori<br />

dall’altro, di un’unità di elaborazione (una CPU più o meno<br />

evoluta, come un microprocessore o un microcontrollore) e di una<br />

memoria per conservare i dati.<br />

A ciascuno il suo dominio<br />

Le diverse funzioni dell’elettronica di bordo sono distribuite su<br />

più reti e sottoreti, che possono essere raggruppate in 5 ambiti,<br />

o domini, applicativi: trazione, chassis, <strong>sicurezza</strong> passiva, comfort nell’abitacolo<br />

e telematica. Il dominio della trazione comprende il controllo<br />

del motore e della trasmissione e richiede reti altamente affidabili con<br />

vincoli di determinismo e di riproducibilità molto stretti. Data anche<br />

l’elevata mole di dati che devono essere elaborati dai complessi algoritmi<br />

di controllo della combustione o dai sistemi di recupero dell’energia<br />

cinetica, le reti di questo dominio devono essere veloci. Il dominio<br />

chassis si occupa delle funzioni di <strong>sicurezza</strong> attiva, di dinamica del<br />

mezzo e di assistenza alla guida, ma può includere anche i più moderni<br />

sistemi elettronici x-by-wire. Le reti in questo dominio si occupano di<br />

funzioni vitali, come i sistemi di antibloccaggio dei freni (ABS, Antilock<br />

Brake System), antipattinamento (ASR, AntiSlip Regulation) e di controllo<br />

della stabilità del mezzo, o necessarie alla guida, come la gestione<br />

della trazione integrale, il servosterzo elettronico e il controllo delle sospensioni<br />

attive. I sistemi x-by-wire, che consistono nell’implementa-<br />

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Fonte: johndayautomotiveelectronics.com


�<br />

Da sempre le riviste<br />

leader nel settore<br />

dell’elettronica<br />

e dell’automazione<br />

Per maggiori informazioni potete contattare il Sales Manager: Giuseppe De Gasperis - tel. +39 02 4997. 6527 - email:giuseppe.degasperis@fi eramilanoeditore.it<br />

www.ilb2b.it - www.fi eramilanoeditore.it<br />

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�<br />

Fieldbus & Networks<br />

zione tutta elettronica di funzioni tradizionalmente realizzate da componenti<br />

meccanici o idraulici (freni, sterzo, cambio) rappresentano un<br />

trend emergente nel moderno settore automotive e richiedono, come<br />

tutte le funzioni nel dominio chassis, reti molto robuste, affidabili e veloci.<br />

In genere, sono le reti sincrone o ibride ad avere il determinismo<br />

e la velocità indispensabili a garantire la <strong>sicurezza</strong> del mezzo nelle applicazioni<br />

di questo genere. Requisiti analoghi vengono richiesti anche<br />

alle reti del domino della <strong>sicurezza</strong> passiva, che comprende airbag e<br />

pretensionatori delle cinture di <strong>sicurezza</strong>. Meno critiche sono invece le<br />

funzioni implementate nel domino dell’abitacolo, che si occupano dei<br />

sistemi e degli accessori che contribuiscono al comfort degli occupanti.<br />

I numerosi nodi di questo dominio comprendono: strumentazione del<br />

cruscotto, impianto di climatizzazione, elettronica di ausilio al parcheggio,<br />

chiusura centralizzata, servomeccanismi per il posizionamento di<br />

sedili, cristalli, fari, specchietti e tutti gli elementi dell’impianto elettrico.<br />

L’interazione con i numerosi nodi di questo dominio avviene per<br />

mezzo di comunicazioni sporadiche, che non hanno particolari esigenze<br />

di velocità e priorità e sono per questo implementate con reti a basso<br />

costo. Assolutamente non critiche sono poi le reti del dominio telematico,<br />

che si occupano delle comunicazioni con l’esterno, delle applicazioni<br />

multimediali e di infotainment. Rientrano in questo ambito i<br />

sistemi di posizionamento e navigazione satellitare, l’impianto stereo,<br />

i lettori CD e DVD e la connettività wireless voce/dati. Le reti di questo<br />

dominio scambiano enormi quantità di dati, richiedono alte velocità di<br />

trasmissione, ma possono permettersi il lusso dell’intempestività senza<br />

pregiudicare la <strong>sicurezza</strong> dell’automobile, o lo svolgimento dell’attività<br />

di guida. Most e Flexray sono i protocolli maggiormente diffusi in questo<br />

ambito.<br />

Classificate per<br />

velocità<br />

Una prima classificazione dei protocolli<br />

di comunicazione adottati<br />

nelle reti a bordo veicolo può essere<br />

fatta sulla base della velocità<br />

nominale. La società americana<br />

SAE (Society of Automotive Engineers),<br />

attiva fin dal 1905 nel<br />

campo della standardizzazione nel<br />

settore automobilistico, ha definito<br />

delle classi di appartenenza denotate<br />

dalle lettere A, B, C e D. I sistemi<br />

di classe A sono i più lenti ed<br />

economici, con una velocità massima<br />

di 10 kbps, che può essere<br />

tranquillamente gestita da semplici<br />

interfacce Uart. Questo tipo di<br />

sistemi viene utilizzato per comunicazioni<br />

non critiche (motori dei finestrini,<br />

chiusure, riscaldamento<br />

sedili ecc.) e sono caratterizzati dal<br />

basso costo per nodo. Gli standard<br />

LIN e TTP/A sono due esempi di<br />

questo tipo. Nella classe B ricadono<br />

i sistemi con velocità di trasmissione<br />

compresa tra i 10 e i<br />

125 kbps, tipicamente impiegati<br />

60<br />

Le diverse reti a bordo veicolo dialogano tra loro per mezzo di<br />

opportuni gateway<br />

a<br />

Due esempi di bus veicolari: LIN (a) veicola i segnali utilizzando<br />

un solo filo (oltre al ritorno di massa sullo chassis); CAN (b)<br />

utilizza segnali differenziali per offrire una superiore immunità<br />

ai disturbi<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />

nella trasmissione di informazioni ausiliarie, come quelle da visualizzare<br />

sulla strumentazione del cruscotto o i dati sulle emissioni inquinanti.<br />

CAN e J1850 sono due standard molto diffusi in questo ambito. La<br />

classe C riguarda i sistemi critici con comunicazione in tempo reale a<br />

velocità superiori ai 125 kbps e convenzionalmente inferiori a 1 Mbps.<br />

Sistemi di questo tipo sono impiegati nei domini trazione e chassis (con<br />

esclusione dei sistemi x-by-wire) per gestire le funzioni del motore, l’assetto<br />

del veicolo, il sistema di frenata, il servosterzo e tutte quelle funzioni<br />

che richiedono un elevato grado di affidabilità. CAN ad alta<br />

velocità è il protocollo maggiormente diffuso in questo segmento, ma<br />

si prevede che FlexRay acquisterà sempre più spazio in futuro. La crescente<br />

complessità richiesta dai moderni sistemi automotive ha portato<br />

all’introduzione di una ulteriore classe caratterizzata dalle elevate velocità<br />

di comunicazione necessarie ai sistemi di <strong>sicurezza</strong> attiva e passiva,<br />

alle applicazioni x-by-wire e ai dispositivi multimediali. La classe<br />

D, infine, raccoglie i protocolli con velocità superiori a 1 Mbps e comprende<br />

tra gli altri gli standard Byteflight, Flexray e Most.<br />

Modalità di accesso alla rete<br />

A differenziare le reti intraveicolari sono anche le modalità di accesso<br />

dei rispettivi protocolli, riconducibili a due diversi paradigmi: comunicazioni<br />

sincrone e asincrone. Nei protocolli sincroni le comunicazioni<br />

tra nodi avvengono a intervalli di tempo predefiniti e deterministici, generalmente<br />

utilizzando un meccanismo di accesso al mezzo a divisione<br />

di tempo (Tdma - Time division multiple access). Non essendo necessari<br />

meccanismi di gestione delle priorità e di arbitraggio, il trasferimento<br />

dati può essere veloce ed efficiente. Inoltre, il mancato invio di un messaggio<br />

o il non rispetto dei vincoli temporali da parte di un nodo ven-<br />

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b


�<br />

9 a<br />

Mostra <strong>Convegno</strong><br />

✓ militare/aerospaziale<br />

✓ medicale<br />

✓ video/broadcasting<br />

✓ smart metering, energia<br />

✓ <strong>sicurezza</strong> e sorveglianza<br />

✓ telecom/datacom, networking<br />

Are you ready<br />

for a smarter<br />

world?<br />

Embedded, Elettronica Oggi<br />

e EONews organizzano<br />

la nona edizione<br />

di Focus Embedded,<br />

la prima mostra convegno<br />

dedicata al mercato embedded.<br />

L’evento si rivolge a tutti i<br />

progettisti, tecnici, OEM, VAR,<br />

sviluppatori sw che operano nei settori:<br />

✓ controllo di processo<br />

✓ automazione industriale<br />

✓ automotive<br />

✓ ricerca & sviluppo<br />

✓ consumer/domotica<br />

✓ lighting<br />

Perché partecipare?<br />

• Un momento di approfondimento delle tematiche più attuali.<br />

• L’unica occasione per capire gli sviluppi di settori in rapida evoluzione.<br />

MARTEDÌ 15 NOVEMBRE I 2011<br />

MILANO Centro Congressi Quark Hotel<br />

La mostra<br />

In uno spazio specifico sarà allestita<br />

un’esposizione a cura delle aziende partecipanti,<br />

in cui sarà possibile “toccare con<br />

mano” l’offerta commerciale”.<br />

Il convegno<br />

Durante la giornata si susseguiranno seminari<br />

di approfondimento tenuti dalle aziende<br />

espositrici della durata di 30 minuti ciascuno.<br />

Orario<br />

Dalle ore 9.00 alle ore 17.00<br />

I contenuti<br />

Il programma, l’agenda, e i titoli dei seminari<br />

saranno costantemente aggiornati sul sito<br />

http://www.mostreconvegno.it/embedded<br />

Per aderire<br />

Potete utilizzare il servizio di registrazione<br />

on-line http://mostreconvegno.it/embedded<br />

La partecipazione ai seminari e alla mostra è<br />

gratuita, così come la documentazione e il<br />

buffet.<br />

Per informazioni<br />

Tel 02 49976518 – 02 49976536<br />

e-mail: embedded@fieramilanoeditore.it<br />

http://mostreconvegno.it/embedded<br />

Come raggiungere<br />

il Quark Hotel<br />

In automobile<br />

Dalle autostrade seguire le indicazioni per la<br />

tangenziale Ovest, uscita Vigentina (zona Milano<br />

Sud). Seguire quindi le indicazioni per<br />

Milano Centro; percorsi circa 5 km l’albergo<br />

è sulla sinistra.<br />

Con i mezzi pubblici:<br />

da Famagosta (Metropolitana linea 2 verde),<br />

autobus 95 in direzione Rogoredo, 4ª fermata<br />

via Lampedusa.<br />

Autobus 65 (capolinea Piazza S. Babila/Corso<br />

Europa) fino a Piazza Agrippa (Capolinea).<br />

Autobus 79 (capolinea P.ta Lodovica) fermata<br />

via Bazzi, incrocio via G. da Cermenate.<br />

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�<br />

Fieldbus & Networks<br />

LIN (Local Interconnect Network) è una soluzione semplice e a basso<br />

costo che trova applicazione nelle comunicazioni non critiche a bassa<br />

velocità (


Siamo giunti alla VII edizione<br />

di Control & Communication,<br />

la mostra convegno di Fiera<br />

Milano Editore nata con il preciso<br />

obiettivo di fornire una<br />

panoramica sulle tecnologie più<br />

attuali per l’automazione distribuita,<br />

partendo dalla comunicazione<br />

a bordo campo (e a bordo<br />

macchina) fi no a salire ai livelli<br />

più elevati di supervisione e<br />

controllo. Quest’anno ci si focalizzerà<br />

su quattro importanti<br />

aree tematiche: Sistemi Bus,<br />

Wireless, Vision, HMI & SW.<br />

E anche quest’anno Control<br />

& Communication proporrà la<br />

collaudata formula dell’aggiornamento<br />

per tutti coloro che<br />

desiderano non solo tenersi<br />

al passo con la tecnologia ma<br />

anche anticiparla.<br />

�<br />

Giovedì 29 Settembre 2011<br />

Centro Congressi Quark Hotel - Milano<br />

La mostra<br />

In uno spazio specifi co sarà allestita<br />

un’esposizione a cura delle aziende partecipanti,<br />

in cui sarà possibile “toccare con<br />

mano” l’offerta commerciale.<br />

Il convegno<br />

Durante la giornata si susseguiranno seminari<br />

tecnici tenuti dalle aziende espositrici<br />

della durata di 30 minuti ciascuno.<br />

Orario<br />

Dalle ore 9.00 alle ore 17.00<br />

I contenuti<br />

Il programma, l’agenda, e i titoli dei seminari<br />

saranno costantemente aggiornati sul sito<br />

http://www.mostreconvegno.it/control<br />

Per aderire<br />

Potete utilizzare il servizio di registrazione<br />

on-line http://mostreconvegno.it/control<br />

La partecipazione ai seminari e alla mostra<br />

è gratuita, così come la documentazione e<br />

il buffet.<br />

Per informazioni<br />

Tel 02 49976518 - 02 49976536<br />

e-mail: control@fi eramilanoeditore.it<br />

http://mostreconvegno.it/control<br />

Come raggiungere<br />

il Centro Congressi Quark Hotel<br />

In automobile<br />

Dalle autostrade seguire le indicazioni per<br />

la tangenziale Ovest, uscita Vigentina (zona<br />

Milano Sud). Seguire quindi le indicazioni<br />

per Milano Centro; percorsi circa 5 km l’albergo<br />

è sulla sinistra.<br />

Con i mezzi pubblici:<br />

• da Famagosta (Metropolitana linea 2 verde),<br />

autobus 95 in direzione Rogoredo, 4ª<br />

fermata via Lampedusa.<br />

• Autobus 65 (capolinea Piazza S. Babila/<br />

Corso Europa) fi no a Piazza Agrippa (Capolinea).<br />

• Autobus 79 (capolinea P.ta Lodovica)<br />

fermata via Bazzi, incrocio via G. da Cermenate.<br />

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�<br />

Fieldbus & Networks<br />

La linea di demarcazione tra processi continui<br />

e discreti è sempre meno netta, diventa<br />

quindi interessante, se non<br />

indispensabile, adottare metodologie di<br />

controllo che fondano le migliori qualità<br />

dei DCS, fino a qualche anno fa dominatori nel<br />

campo dei sistemi di automazione per processi<br />

continui, e PLC, a loro volta prioritari nel mondo<br />

discreto. Si pensi, per esempio, all’industria chimica:<br />

a seguito della crescente diversificazione<br />

dei prodotti, con conseguente lavorazione di<br />

quantitativi ridotti, si va qui diffondendo l’uso di<br />

processi batch (a lotti) in grado di produrre molteplici<br />

item. Nei processi batch un alto grado di<br />

automazione permette di assicurare un’elevata ripetibilità<br />

della produzione tra un lotto e l’altro, sinonimo<br />

di qualità. L’elevata automazione dei<br />

processi batch costituisce però anche un banco<br />

di prova per i sistemi di automazione di processo,<br />

in quanto è qui richiesto un bilanciato uso sia di<br />

regolazioni (semi)continue, per esempio le fasi di<br />

riscaldamento o pressurizzazione, sia di controllo<br />

di eventi discreti, come le fasi di dosaggio e scarico.<br />

Inoltre, negli impianti multi-prodotto è<br />

spesso necessario riprogrammare il software di<br />

controllo in base alle nuove condizioni operative.<br />

Controllo distribuito con DCS<br />

Un sistema DCS (Distributed Control System) è<br />

tipicamente costituito da un’elaborata rete di<br />

unità di calcolo a microprocessore, che controllano<br />

i vari aspetti del sistema. Trattandosi di apparati<br />

generalmente complessi e costosi, che<br />

utilizzano hardware e software brevettati, ivi<br />

compresi i linguaggi di controllo, soltanto chi li<br />

ha realizzati è tipicamente in grado di fornire assistenza<br />

e supporto. Inoltre, una volta installati,<br />

tali sistemi, nella loro forma tradizionale, risultano<br />

solitamente difficili da adattare all’evoluzione<br />

dei requisiti di processo nel tempo, anche<br />

se sono in grado di gestire sistemi di lavorazione<br />

grandi e complessi, rappresentando in tal modo<br />

un deciso passo avanti per settori caratterizzati da lavorazioni continue,<br />

come quelli della potenza e dell’energia, oil&gas, delle acque e<br />

del trattamento delle acque reflue o dell’industria cartaria.<br />

Logica programmabile con PLC<br />

I PLC (Programmable Logic Controller) sono sostanzialmente dei computer<br />

piccoli e veloci, sviluppati per il controllo di uno o più processi<br />

reali, per esempio degli impianti di un sistema di processo. La loro diffusione<br />

risale all’originaria funzione di sostituzione delle logiche a relè<br />

cablati, che dovevano essere ricablati manualmente a ogni variazione<br />

dei processi o dei prodotti, rendendo costose e inefficienti le modifiche.<br />

Con i PLC, la riprogrammazione dei relè avviene via software, anziché<br />

mediante modifiche fisiche al cablaggio. I primi PLC potevano<br />

64<br />

COME INTEGRARE<br />

SISTEMI DISCRETI<br />

E DI PROCESSO<br />

ANTAGONISMO E INTEGRAZIONE TRA SISTEMI DI<br />

CONTROLLO DISTRIBUITO (O DCS) E CONTROLLORI A<br />

LOGICA PROGRAMMABILE (O PLC), RISPETTIVAMENTE<br />

CAVALLO DI BATTAGLIA DEI SISTEMI DI AUTOMAZIONE<br />

PER PROCESSI CONTINUI E DISCRETI<br />

di Marco Caratti<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />

( Tutorial<br />

)<br />

L’integrazione a ogni livello parte dalla possibilità di uniformare il più possibile le<br />

metodologie e gli ambienti di sviluppo del software necessario per realizzare un sistema<br />

di automazione<br />

essere programmati solamente mediante una logica ladder, che imitava<br />

gli schemi di relè, permettendo ai tecnici tradizionali di seguirla<br />

agevolmente. Se dunque i DCS sono nati come grandi sistemi autonomi,<br />

in genere piuttosto rigidi, i PLC sin dall’origine hanno avuto una<br />

struttura modulare e scalabile, pertanto hanno da subito riscosso<br />

grande successo per realizzare sistemi di processo medio-piccoli, specialmente<br />

nei settori con lavorazioni in batch e discreti, come nel<br />

campo dei prodotti alimentari e delle bevande, della cura personale e<br />

del life science.<br />

Essendo modulari, in generale sono meno costosi, almeno nelle fasi<br />

iniziali di progetto; una volta che i progettisti hanno inserito i componenti<br />

nel sistema, tuttavia, il loro costo può risultare paragonabile, a<br />

volte superiore, a quello di un sistema DCS.<br />

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�<br />

Architettura multilivello di un sistema di automazione di processo<br />

con struttura modulare<br />

La promessa degli ibridi<br />

Molte aziende storiche impegnate nei settori di applicazione tipici di<br />

DCS e PLC hanno investito risorse per creare soluzioni indicate come<br />

‘ibride’, tentando di coniugare la potenza e la complessità dei DCS,<br />

con la flessibilità, l’apertura e il basso costo dei PLC. Le aziende produttrici<br />

di DCS hanno quindi ridotto l’ingombro dei loro sistemi, mentre<br />

quelle specializzate in PLC hanno iniziato a collegare i componenti gli<br />

uni agli altri, per dare vita a sistemi più completi.<br />

Benché molti tentativi abbiano riscosso un certo successo a livello<br />

commerciale, i sistemi ibridi non hanno mai soddisfatto del tutto le<br />

attese iniziali. Infatti, i produttori di ibridi DCS non sono riusciti a personalizzare<br />

i loro sistemi, al punto da renderli modulari a sufficienza<br />

per lavorare con gli OEM e gli utenti finali, nonché a renderli scalabili<br />

e flessibili nella misura necessaria per gestire applicazioni da piccole<br />

a grandi. Inoltre, i processi sequenziali o discreti ad alta velocità, a<br />

volte con tempistiche nell’ordine delle decine di ms, sono spesso<br />

troppo rapidi per gli ibridi DCS, rendendo difficile, se non impossibile,<br />

il semplice controllo di motori o di applicazioni come quelle per lo<br />

stampaggio di lamiere o di confezionamento. Gli stabilimenti ibridi,<br />

LO STANDARD ISA-S88<br />

con ambienti di produzione per lotti<br />

continui e discreti, come pure quelli<br />

di lavorazione continua di grandi dimensioni,<br />

con esigenze di controllo<br />

sequenziale ad alta velocità, necessitano<br />

dunque, comunque, di un secondo<br />

sistema di processo per le<br />

aree discrete, con tutti i costi aggiuntivi,<br />

i problemi d’integrazione e l’aumento<br />

delle attività di formazione e<br />

manutenzione che ciò comporta.<br />

D’altra parte, molti produttori storici<br />

di PLC, nel tentativo di fornire sistemi<br />

ibridi, non sono stati in grado di offrire<br />

vere capacità di sistema, in<br />

quanto privi di servizi quali, per citarne<br />

solo alcuni, un ‘global namespace’<br />

e funzioni di allarme/evento.<br />

L’interconnessione in rete, tipicamente usando gli standard<br />

derivati da Ethernet, costituisce un elemento fondamentale per<br />

l’integrazione tra i vari tipi di sistemi di controllo<br />

Indipendentemente dalla provenienza, dalla tecnologia tradizionale<br />

DCS o PLC, dunque, la maggior parte dei sistemi ibridi non è riuscita<br />

a integrarsi in fabbrica. Per controllare e ottimizzare in modo efficace<br />

la produzione e migliorarne le prestazioni, il divario fra automazione e<br />

Sviluppato da un consorzio formato da esperti in soluzioni batch per fornitori e utenti, lo standard USA ISA<br />

S88.01-1995, e l’equivalente IEC 61512-1-1998, noto comunemente come standard ISA-88 o S88, stabilisce un<br />

linguaggio comune per la progettazione, il funzionamento e la supervisione dei sistemi batch.<br />

Lo standard S88 definisce le strutture gerarchiche per la gestione delle ricette e la segmentazione dei processi<br />

che separano i prodotti dai processi che li creano. Consente il riutilizzo e aumenta la flessibilità di apparecchiature<br />

e software e fornisce una struttura per il coordinamento e l’integrazione nei tradizionali sistemi ERP, MES e<br />

di controllo. Definisce inoltre una metodologia per la separazione delle informazioni sul prodotto, dalla capacità<br />

delle apparecchiature di produzione e dal controllo del processo. Tale separazione consente l’utilizzo della<br />

stessa apparecchiatura per realizzare più prodotti, o per eseguire operazioni diverse sullo stesso prodotto.<br />

Obiettivo principale di tale separazione è semplificare lo sviluppo delle ricette, in modo da consentirne l’esecuzione<br />

senza l’ausilio di un tecnico dei sistemi di controllo. La possibilità di sviluppare e distribuire rapidamente<br />

le nuove ricette costituisce il principale motivo dei miglioramenti alla produttività offerti dallo standard. Inoltre,<br />

la terminologia comune da questo stabilita semplifica la comprensione della comunicazione tra tutte le figure e<br />

gli elementi coinvolti, riducendo errori e rischi.<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS 65<br />

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trasmissione delle informazioni è stato spesso colmato tramite l’impiego<br />

di più sistemi e database, con costi elevati. La visibilità delle<br />

operazioni di processo, contestualizzata in base ai ruoli, non era accessibile<br />

in modo economico.<br />

Convergenza fra informazione e<br />

automazione<br />

La crescente accettazione nel campo dell’automazione di architettura<br />

hardware e software aperte, in primo luogo sistemi di elaborazione<br />

basati su PC e reti di comunicazione Ethernet based, ha costituito un<br />

elemento di traino per una nuova generazione di alternative, sviluppate<br />

dall’industria per facilitare la convivenza e l’integrazione tra domini<br />

differenti. Ciò ha portato allo sviluppo di nuove soluzioni hardware per<br />

il controllo, come i PAC (Programmable Automation Controller) e a una<br />

maggiore attenzione all’integrazione delle informazioni a tutti i livelli<br />

dell’impresa, favorendo lo scambio di dati tra i vari sistemi di automazione<br />

e controllo facenti parte della stessa organizzazione, sfruttando<br />

i protocolli di comunicazione standard come elemento<br />

unificante.<br />

Per esempio, i PAC possono combinare le funzionalità di calcolo tipiche<br />

dei DCS e dei PLC in un hardware standard tipico dei PC, grazie a un’architettura<br />

software aperta e flessibile.<br />

Mediante questi controllori è possibile creare sistemi evoluti, che abbracciano<br />

più domini di controllo, integrando funzionalità software<br />

come il controllo avanzato, la comunicazione, il salvataggio dei dati e<br />

l’elaborazione dei segnali con un hardware robusto, in grado di seguire<br />

la visione, il controllo di processo e la movimentazione assi.<br />

Allo stesso modo, volendo mantenere un hardware specializzato nella<br />

gestione di uno o più sottodomini di controllo, grazie alla disponibilità<br />

di reti di comunicazione standard e affidabili è possibile coordinare il<br />

flusso informativo tra i vari elementi coinvolti, senza rinunciare alla<br />

possibilità di intervenire successivamente sul sistema, apportando<br />

modifiche in base al mutare delle esigenze, senza stravolgere l’architettura<br />

hardware e software generale.<br />

66<br />

Fieldbus & Networks<br />

LO STANDARD ISA-95<br />

All’interno dello standard ISA-95 le attività legate<br />

alle operazioni di produzione sono divise in 4 aree:<br />

gestione della produzione, manutenzione, qualità,<br />

magazzino. Le specifiche sono state sviluppate con<br />

l’intento di incoraggiare una standardizzazione<br />

dell’uso dei termini e dei modelli fra tutti gli attori<br />

coinvolti: architetture di riferimento dei prodotti<br />

software e architetture di riferimento utilizzate dagli<br />

utenti finali. In effetti, ogni produttore ha tipicamente<br />

applicazioni diverse per il controllo della produzione<br />

e nel caso in cui vi siano diversi fornitori, si è<br />

costretti a compiere un’integrazione complessa e<br />

costosa. In questi casi, modelli e terminologie<br />

comuni, nonché uno stesso modo di intendere le<br />

cose diventano essenziali. L’iniziativa di ISA-95 è<br />

nata per definire il concetto funzionale d’impresa e<br />

con l’obiettivo di chiudere questo gap.<br />

MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />

A cura della redazione<br />

L’utilizzo crescente delle tecnologie fieldbus e Industrial Ethernet nel<br />

mondo dell’automazione industriale sta spingendo sempre più<br />

aziende a proporre sistemi, prodotti, componenti e soluzioni adatti<br />

all’impiego con bus di campo. Per concedere a tutti uno spazio adeguato<br />

la sezione ‘news’ di Fieldbus&Networks si è ‘digitalizzata’:<br />

le news complete relative ai prodotti qui presentati sono reperibili<br />

all’indirizzo www.ilb2b.it/prodotti<br />

A.t.t.i./I router wireless NetBox prodotti da NetModule, promossi da<br />

A.t.t.i. di Perugia, forniscono connessione Internet a treni, autobus e<br />

ad altre applicazioni.<br />

Baumer Italia/L’esperienza maturata nel settore degli encoder di<br />

bus di campo permette a Baumer di proporre agli utilizzatori soluzioni<br />

che supportano tutti i protocolli a base di Ethernet industriale.<br />

Bosch Rexroth/Con IndraControl L25 e L85, Rexroth offre due piattaforme<br />

hardware per sistemi motion logic: IndraControl L25 per applicazioni<br />

PLC di media potenza e motion control; IndraControl L85 per<br />

l’ambito CNC.<br />

Dunkermotoren Italia/I servomotori c.c. brushless della famiglia<br />

BG di Dunkermotoren, potenti e intelligenti, coprono una gamma di<br />

potenza di uscita da 40 a 500 W.<br />

Elap/La rilevazione e la valutazione delle vibrazioni prodotte dai macchinari<br />

rappresenta un metodo molto diffuso per valutare lo stato di<br />

efficienza delle macchine.<br />

Fieldbus Foundation/Fieldbus Foundation ha lanciato DesignMate,<br />

uno strumento software completo per pianificazione, omologazione<br />

e documentazione dei segmenti H1 del bus di campo Foundation.<br />

HMS/HMS Industrial Networks ha sviluppato il modulo Anybus Xgateway<br />

Canopen per collegare reti Canopen esistenti con nuovi impianti<br />

Profinet.<br />

Nexcom/Nise 103 di Nexcom è un PC fanless in miniatura che, a<br />

dispetto delle dimensioni compatte, supporta un vasto numero di interfacce<br />

I/O.<br />

Omron/La serie Accurax G5 versione Ethercat di Omron è per ora<br />

disponibile con potenze fino a 1,5 kW, ma con la prospettiva di<br />

ulteriori espansioni di taglio<br />

Pepperl+Fuchs/Il Modulo di Diagnostica Avanzata (ADM) di Pepperl+Fuchs<br />

rientra nella linea di prodotti per realizzare architetture<br />

Foundation Fieldbus H1 e Profibus PA chiamata Fieldconnex.<br />

Telit/Telit Wireless Solutions, azienda specializzata in tecnologia<br />

machine-to-machine (M2M), propone il modulo Telit HE863, primo<br />

modello di una nuova linea di prodotti.<br />

Weidmüller/HTX-IE POF di Weidmüller consente taglio, spellatura<br />

e crimpatura di fibre ottiche polimeriche (POF) con semplicità.<br />

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News


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