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FEBBRAIO 2016
FIELDBUS & NETWORKS
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Fieldbus & Networks
I
ndustrial Ethernet o i fieldbus possono essere
considerati come il ‘backbone’ della comu-
nicazione industriale mentre altri standard
meno noti sono in grado di assecondare le
esigenze di connettività di tali sistemi verso
sensori e attuatori, ricoprendo le esigenze dell’‘ul-
timo miglio’.
Questo approfondimento riguarda IO-Link e permet-
terà di comprendere come un’iniziativa, partita ini-
zialmente da un gruppo europeo di produttori di PLC,
attuatori e sensori, si sia evoluta portando alla defi-
nizione di un vero e proprio standard e riunendo nomi
come Rockwell, Mitsubishi Electric, Siemens e altri
in un Consorzio per la sua diffusione a livello globale.
Prima di entrare nei particolari della tecnologia su
cui si basa tale standard, vediamone i benefici.
Collegare l’ultimo miglio
Nell’ambito dell’interconnessione di sistemi di at-
tuatori e sensori complessi e intelligenti, IO-Link
offre uno standard aperto, conforme alla norma
IEC 61131-9, in cui i dispositivi possono essere
integrati su un comune fieldbus con un modello di
assegnazione dei parametri e di gestione centraliz-
zata dei dati, in grado di attuare configurazioni in
modo semplice. IO-Link permette inoltre di stan-
dardizzare i collegamenti tra dispositivi, riducendo
sensibilmente la varietà di interfacce nel rispetto
delle specifiche tipologie e mansioni degli stessi,
mantenendo costantemente la consistenza delle co-
municazioni tra sensori/attuatori e controllori attra-
verso l’accesso ai dati di processo e di diagnostica.
Questo riduce, di conseguenza, gli sforzi e i costi per
effettuare la verifica dei malfunzionamenti e la ma-
nutenzione ordinaria. La gestione dei parametri dei
dispositivi attraverso controller o tramite interfaccia HMI, così come la ri-
assegnazione automatica dei parametri e la loro identificazione integrata,
è poi in grado di minimizzare gli errori di configurazione e i tempi di set up
senza rinunciare a elevati livelli di qualità e robustezza dell’intero sistema.
Standard e componenti
IO-Link è uno standard indipendente sia dalla tipologia di fieldbus utiliz-
zato nei livelli superiori, sia dalla tecnologia dei dispositivi in rete. Questo
duplice livello di libertà rende IO-Link integrabile con qualsiasi fieldbus
esistente attraverso un’adeguata interfaccia. Alcuni profili preimpostati
per i sensori sono inoltre resi disponibili dal Consorzio, in modo che gli
utilizzatori possano essere certi di impiegare nello stesso modo e con le
medesime funzionalità e parametrizzazioni dispositivi provenienti da pro-
duttori differenti. In particolare, i profili specificano la struttura dei dati,
il contenuto e le funzionalità di base. Come risultato si ottiene una vista
utente uniforme e un identico accesso da parte del controllore per tutti
i dispositivi che fanno riferimento a uno specifico profilo preimpostato.
I componenti principali del sistema IO-Link sono costituiti da: master
IO-Link; dispositivi come sensori, lettori Rfid, valvole, starter, moduli I/O
ecc.; collegamenti da tre o cinque cavi e strumenti per la configurazione
e l’assegnazione dei parametri ai dispositivi della rete.
Il master IO-Link ha il compito di stabilire la connessione tra tutti i
dispositivi collegati e il sistema principale di automazione. Come com-
ponente dell’intero sistema di I/O, il master è installato all’interno della
sala di controllo o come I/O remoto direttamente sul campo con livello
di protezione IP65/67. Il master è in grado di colloquiare con i principali
fieldbus attraverso le diverse porte e canali di cui è dotato e i dispo-
sitivi possono essere collegati a ogni porta in modalità punto a punto.
Infatti, la topologia del livello fisico di IO-Link è di tipo punto a punto
dai dispositivi al master, utilizzando cavi con una lunghezza massima
di 20 m e rate trasmissivi di 48 kbps, 38,4 kbps e 230,4 kbps. La tecno-
logia delle connessioni IP65/67 prevede l’uso di connettori M12, per i
quali i sensori utilizzano solitamente quattro pin, gli attuatori cinque,
così come il master IO-Link. L’assegnazione dei pin è eseguita in ac-
AFFRONTANDO IL TEMA DELLA COMUNICAZIONE DATI
INDUSTRIALE, SI È ABITUATI A CONFRONTARSI CON
STANDARD CONSOLIDATI, IN GRADO DI ADEGUARSI
ALLE ESIGENZE DEI DIVERSI SETTORI DI BUSINESS. UN
AMBITO DI FORTE INTERESSE PER IL SUCCESSO DELLE
STESSE, COSTITUITO DALLE COMUNICAZIONI DEL
COSIDDETTO ‘ULTIMO MIGLIO’
di
Matteo Marino
QUEL MIGLIO AD ALTO
VALORE AGGIUNTO
Fonte: pixabay
Tutorial