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 />
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MAGGIO 2011<br />
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MAGGIO 2011<br />
&<br />
Dossier<br />
Sommario<br />
In questo numero<br />
28 Sicurezza<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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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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Consorzio PNI copertina, 18-19<br />
Contradata 45-47<br />
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HMS Industrial Networks III copertina<br />
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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 />
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MAGGIO 2011 FIELDBUS & NETWORKS<br />
Fieldbus<br />
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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 />
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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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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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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 />
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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 />
precedente successiva � prima pagina stampa cerca
�<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
�<br />
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 />
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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 />
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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 />
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(IRT Mode)<br />
- „ conforme a “Profi le Encoder Version 4.1”<br />
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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 />
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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 />
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modulo<br />
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diagramma funzionale e<br />
schema di cablaggio ben<br />
visibili<br />
DISTRIBUTORE<br />
Automation in Silicon<br />
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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 />
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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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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 />
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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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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 />
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498/LUGLIO-AGOSTO 2008<br />
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a pagina 20<br />
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a pagina 4<br />
NEWS<br />
a pagina 32<br />
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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 />
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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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Meccanica, Energia e Ambiente<br />
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**Fonte: Google Analytics, agosto 2009 - luglio 2010<br />
ELETTRONICA E AUTOMAZIONE<br />
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PER L’INDUSTRIA<br />
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Tel. 02 49976564<br />
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�<br />
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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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 />
precedente successiva � prima pagina stampa cerca
�<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 />
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Milano Editore SpA) per loro autonomi utilizzi aventi le<br />
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Chiesa.<br />
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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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�<br />
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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| EK11-04IT |<br />
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