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SETTEMBRE 2016 FIELDBUS & NETWORKS 39
ampia di informazioni, che sono già disponibili all’interno, per esem-
pio, di inverter smart qual è Altivar Process di Schneider Electric, con
le funzioni cosiddette ‘service oriented’. Funzionalità, quelle integrate
nel drive, orientate a fornire un servizio predittivo di manutenzione e
con esso una migliore gestione di un asset determinante nel processo
produttivo di molti segmenti di mercato industriale. All’interno delle
architetture di automazione questo tipo di informazioni sono sempre
più presenti, tipicamente però queste venivano trasmesse utilizzando
reti o fieldbus proprietari, oggi invece grazie alla diffusione anche a
livello OT (Operation Technology) del protocollo IP Ethernet, le reti si
sono aperte. Persiste tuttavia una certa segmentazione rispetto la rete
IT, che resta chiusa tecnologicamente e culturalmente all’aggrega-
zione dei dati con i device di campo. Questa scelta in passato è stata
fatta per assicurare che fosse data la giusta priorità ai messaggi di
comando e controllo gestiti dal controllore PLC, il quale fungeva anche
da gestore del traffico, essendo un punto di rottura tra i vari livelli di
rete. Questa scelta costringeva inoltre a selezionare un subset di dati
richiesti per la gestione dell’energia, acquisirli dal device, per esempio
power meter, e copiarli nei PAC, per poter poi trasferire tale set di dati
ai sistemi di energy management e ad altri sistemi di monitoring. Per
questione principalmente di memoria, i dati non potevano essere tutti
replicati sul PLC,
ma dovevano es-
sere per forza limi-
tati in ampiezza. Per
rendere disponibili
le informazioni di
automazione, ge-
stendo anche i dati
dell’energia senza
compromettere il
focus sul controllo,
è dunque necessa-
rio consentire l’ac-
cesso dei device ai
sistemi di analisi. Qualsiasi soluzione di trasferimento produce un ca-
rico non necessario sul controller, o riduce la disponibilità dei dati. La
soluzione migliore è permettere una connessione Ethernet diretta tra
le applicazioni di analisi e i device intelligenti. Per mantenere il giusto
equilibrio in presenza di questo accesso dall’esterno, si devono adot-
tare in parallelo accorgimenti di sicurezza e verifica tali da garantire
che il sistema di controllo operi alla perfezione.
In questo senso, Schneider Electric ha fatto una scelta precisa in-
troducendo Modicon M580: un PAC Ethernet-enabled che riesce
sia a rispondere alle sfide attuali legate alla gestione dell’energia,
sia a preparare le aziende a sfruttare le opportunità future derivanti
dai big data.
Un PAC a base Ethernet
L’intelligenza software integrata con le funzionalità di networking è
alla base del concetto di ePAC (Ethernet PAC) cervello e cuore dei
sistemi industriali. Questo ePAC diventa dunque fulcro e punto di pas-
saggio nevralgico dei dati in una soluzione di automazione che vuole
rispondere a necessità di maggiore trasparenza ed elevata velocità
di comunicazione, o che vuole fornire una soluzione sincronizzata per
connettere dispositivi che si basano su standard di mercato aperti e
non proprietari. Questo avviene perché il back-plane del controllore
è stato trasformato in un router, che permette ai sistemi di livello più
alto di comunicare direttamente con i device intelligenti. Si aggiunge
poi un servizio standard Ethernet chiamato Quality of Services (QoS),
che permette un’analisi dei dati in acquisizione all’ePAC e una loro
definizione di priorità utile per non congestionare il traffico e permet-
tere quindi di gestire al meglio ciò che è realmente necessario acqui-
sire nel giusto tempo.
L’ePAC e la visione che è a supporto dello sviluppo di questo pro-
dotto, aiuta quindi a riscrivere il modello stesso di design delle
infrastrutture di rete dei nostri sistemi produttivi. La stessa associa-
zione Odva, ente internazionale che sviluppa e promuove lo standard
Ethernet/IP non modificato, vede nello sviluppo dell’IoT (Internet of
Things) un’opportunità e naturale evoluzione dei sistemi di fabbrica.
In un mondo in cui si stima si arriverà nel 2020 ad avere circa 50
miliardi di dispositivi connessi (fonte Cisco Consulting), cambieranno
secondo Odva le stesse topologie nei sistema di automazione. Dalla
classica segmentazione sui tre livelli di sistema (IT/control/device)
si tenderà ad architetture in cui i dispositivi dotati di microcontrol-
lore potranno connettersi e dialogare tra loro all’interno di un’unica
infrastruttura di rete senza livelli intermedi di sistema, creando così
un nuovo ecosistema.
L’evoluzione da PLC a ePAC come Modicon M580, nonché la trasfor-
mazione dei dispositivi di campo quali il drive Altivar Process, che
da semplice inverter si è trasformato in smart drive, sono elementi
chiave per costruire un futuro più sostenibile, nel quale l’analisi dei
dati possa rendere già oggi i processi più produttivi, con minore
spreco di energia. In una visione più
generale, i nodi finali saranno il nutri-
mento dei sistemi informativi che uti-
lizzeranno controllori ePAC come centro
nodale in grado, grazie alla plasticità
di adattamento della rete e a una più
rapida capacità di calcolo, di creare un
nuovo modello cognitivo dei sistemi di
fabbrica. Per raggiungere questi obiet-
tivi e prestazioni gli operatori di settore
e i loro clienti cercheranno nelle aziende
che forniscono tecnologia e nei loro part-
ner, quali i system integration, le com-
petenze necessarie su come sfruttare le
nuove opportunità legate alla Industry 4.0 e sviluppare fattivamente
quello che sono i concetti di smart plant e smart manufacturing. Come
indicato su di un white paper pubblicato nel 2013 dall’agenzia di studi
di mercato ARC, il concetto alla base dell’Ethernet PAC sarà ricono-
sciuto e assorbito dal mercato prevedendo anche “(…) we believe
that many other leading suppliers in the automation industry may
soon follow suit with their own ePACs”: riteniamo che altri fornitori
leader nel settore dell’automazione industriale renderanno presto di-
sponibili delle proprie soluzioni ePAC.
Schneider Electric
L’evoluzione da PLC a ePAC come Modicon M580 rappresenta un
elemento chiave per sfruttare le opportunità create dai big data
Modicon M580 di Schneider Electric è un PAC Ethernet-enabled