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trollo i singoli dispositivi di commutazione, i sensori e gli attuatori,
non occorre un cablaggio punto-punto tradizionale: tutti i disposi-
tivi sono connessi tramite un flat-cable (verde) a otto poli mediante
semplici connettori. Oltre a supportare la trasmissione dei dati, il
cavo fornisce anche l’alimentazione ai dispositivi collegati.
Interfacce SmartWire-DT
Oltre alla rapidità e semplicità di installazione del sistema
SmartWire-DT, un altro vantaggio nell’adozione della soluzione
viene dai moduli di connessione. Si tratta principalmente di Asic
dotati di un’interfaccia per la trasmissione di segnali di misura
analogici e digitali, di un processore per eseguire degli algoritmi
di elaborazione indipendenti e di un potente front-end di comuni-
cazione. Questi moduli compatti si possono utilizzare per registrare
e pre-elaborare le informazioni acquisite anche dai dispositivi di
automazione più semplici, come salvamotori o interruttori automa-
tici, i quali possono così essere integrati facilmente nel processo.
In precedenza, nel caso di salvamotori o interruttori, era richiesta
l’installazione di onerosi switch ausiliari, dotati di ingressi digitali
capaci di acquisire le informazioni. Ciò rendeva più complessi l’ar-
chitettura e il design della macchina.
I moduli SmartWire-DT consentono l’integrazione nell’ambiente di
comunicazione di svariati dispositivi, siano essi pulsanti, contattori,
finecorsa e sensori, oppure unità che generano una grande mole
di dati di processo digitali e analogici, per esempio soft starters e
drives. A un cavo di lunghezza massima di 600 m si possono colle-
gare fino a 99 dispositivi. I moduli di I/O IP67 consentono inoltre di
cablare rapidamente macchine dotate anche di centinaia di sen-
sori. Nel caso in cui si rendessero necessari successivi revamping,
è sempre possibile integrare un ulteriore modulo sulla linea di co-
municazione dell’eventuale nuovo sensore. L’utente può collegare i
dispositivi alla linea tramite un connettore a spina e configurarli con
la semplice pressione di un pulsante, secondo un processo quasi
plug&play. L’utilizzo di costosi componenti fieldbus con un grado di
protezione elevato può essere ridotto, mentre il cablaggio punto-
punto si può anche evitare.
Valore aggiunto per
l’intero ciclo di vita
Il ricorso a questa tecnologia genera
un valore aggiunto tangibile per tutto
il ciclo di vita della macchina. In fase
di progettazione, per esempio, le unità
logiche possono essere pianificate più
facilmente ed efficacemente, ridu-
cendo il carico di sviluppo del progetto
fino al 70%. Parallelamente, durante
l’implementazione, le attività di ca-
blaggio, collaudo e messa in servizio si
possono ridurre fino all’85%. In totale,
un sistema di cablaggio intelligente è
in grado di assicurare una riduzione
fino al 30% dei costi associati al ciclo
di vita di un impianto elettrico, dalla
progettazione alla manutenzione, fino
all’assistenza. L’aspetto più impor-
tante, tuttavia, è che grazie alla tra-
sparenza dei dati ottenuta, i processi
di diagnostica e manutenzione miglio-
rano insieme ai livelli di produttività e
disponibilità della macchina.
Un salvamotore integrato in una mac-
china tramite SmartWire-DT, per esempio, può registrare dati molto
importanti come la corrente assorbita dal motore, il sovraccarico e
dati diagnostici utili. L’utente è quindi in grado di rilevare in tempo
gli stati critici di carico e, nel caso di un arresto imminente, agire in
anticipo per prevenire l’intervento della funzione di protezione del
motore e il guasto dell’unità associata. La registrazione delle cor-
renti del motore consente inoltre di fare funzionare gli azionamenti in
modo continuativo e con prestazioni più elevate. Di conseguenza, ciò
permette di aumentare la produttività della macchina, senza temere
tempi di inattività causati da un sovraccarico. In caso di intervento,
poi, l’avviatore del motore è in grado di fornire informazioni detta-
gliate sulla causa del guasto, per esempio originato da un’anomalia
di fase. A livello di dispositivo, il sistema di comunicazione e di ca-
blaggio intelligente consente ai costruttori di macchine e ai system
integrator di registrare facilmente e individualmente tutti i dati richie-
sti dall’operatore, al fine di riprodurli in una stazione di monitoraggio.
La base per Industry 4.0
Essendo interfacciabile con tutti i bus di campo standard tramite
gateway, configurandosi quindi come sistema Internet of Things
(IoT), SmartWire-DT può essere collegato al cloud. Ciò permette di
utilizzare i dati in tempo reale per servizi cloud, come il monitoraggio
delle condizioni operative. Anche se il costruttore della macchina
dovesse eseguire delle modifiche in un secondo momento, poi, non
occorre riprogettare i dispositivi di campo o il sistema di cablaggio:
solitamente, la sostituzione del gateway è sufficiente. Questo signi-
fica che i nuovi standard di comunicazione, come OPC UA, sono già
supportati. I system integrator possono inoltre accedere ai dati dei
dispositivi e della macchina via Internet.
Grazie alle funzionalità integrate, i moduli di comunicazione
SmartWire-DT consentono non solo di ottenere un’elevata traspa-
renza dei dati, ma anche di trasformare ogni unità in un dispositivo
intelligente in grado di svolgere i propri compiti in modo indipen-
dente e decentralizzato, secondo i concetti alla base di Industry 4.0.
Eaton -
SETTEMBRE 2016 FIELDBUS & NETWORKS 75
SmartWire-DT costituisce una soluzione semplice, rapida e conveniente per raggiungere
un elevato livello di trasparenza dei dati