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FEBBRAIO 2018
FIELDBUS & NETWORKS
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Fieldbus & Networks
tra dispositivi, macchine e operatori. Già oggi, molti dei dispositivi in uso
nelle linee e impianti di produzione sono connessi su reti IP senza usare
protocolli industriali, ma opportunità ancoramaggiori sono già alla portata
dei nostri utilizzatori grazie alla sempre più capillare diffusione di dispo-
sitivi, quali per esempio tablet, video camere e lettori Rfid, che aprono la
strada a nuove possibilità per aumentare la produttività, l’innovazione e
la collaborazione. Rockwell Automation crede fortemente nell’approccio
standardnonmodificatoalla comunicazioneEthernet TCP/IP per ogni livello
aziendale: dai singoli dispositivi di automazione fino ai sistemi IT azien-
dali. Proprio per l’approccio non modificato l’azienda ha da anni scelto il
protocollo Ethernet/IP di Odva ritenendolomigliore in termini di flessibilità
e facilità di connessione con il mondo IT rispetto ad altri protocolli Ether-
net ‘basati su standard”.
D.:
Quali impatti economici ha il progressivo passaggio a soluzioni Ether-
net based per i vari stakeholder (vale a dire end user, fornitori strumenti,
fornitori automazione)?
Candian
: “Con l’utilizzo dei convenzionali sistemi fieldbus I/O, i possibili
problemi di un dispositivo vengono indicati solo quando accade qual-
cos’altro, per esempio se il serbatoio trabocca o il prodotto finale non
riesce ad avere il livello di qualità atteso. Quando ciò accade, l’urgenza
del problema è molto alta e il fattore tempo per il troubleshooting è es-
senziale. Nel mondo Profinet le conoscenze avanzate danno il tempo di
reagire in modo da evitare incidenti, la realizzazione di prodotti non ot-
timali, l’esistenza di tempi di inattività (produzione persa). Il calcolo dei
costi è difficile, dal momento che varia tra le applicazioni e anche di anno
in anno, ma i costi sono sempre ritenuti elevati quando si parla di produ-
zione manifatturiera o industria di processo. Utilizzando Profinet invece
di una soluzione cablata, l’utente vedrà una riduzione dei costi legati a
una manutenzione solo ‘reattiva’ e una riduzione del tempo di risoluzione
dei problemi, perché il manutentore può connettersi alla diagnostica dei
dispositivi I/O tramite la rete”.
Retrofit dell’esistente
D.:
Retrofit di impianti esistenti: conviene all’end user il passaggio a solu-
zioni Ethernet-based? Se sì, quando?
Motta
: “Il retrofit è avvenuto molto spesso come evoluzione naturale
verso la tecnologia emergente. Un numero elevato di controllori program-
mabili, azionamenti, interfacce operatore e altri dispositivi intelligenti,
che equipaggiano macchine o linee automatiche, largamente installate
presso i nostri end user, sono stati nell’ultimo decennio sempre più mas-
sivamente connessi a Ethernet, mettendo a disposizione degli utilizzatori
un potenziale informativo spesso inesplorato dagli utenti stessi, costituito
da un’enorme quantità di dati. Anche gli asset meno complessi, quali per
esempio sensori e attuatori, stanno diventando sempre più intelligenti e,
di conseguenza, generano una mole di dati che necessitano di divenire
informazioni usufruibili per la conduzione di macchine e impianti e de-
vono essere disponibili dove realmente servono, per non invadere la rete
e contribuire invece a rendere la produzione più agile e flessibile. Nel suo
approccio TCP/IP non modificato Ethernet/IP offre un insieme organico
di soluzioni che aiutano le aziende nella fase di contestualizzare dei dati,
per consentire la collaborazione aperta tra persone, processi e tecnologie
nell’intero ciclo aziendale”.
Candian
: “Profinet specifica un modello per l’integrazione di sistemi
Profibus esistenti e altri sistemi fieldbus, come Interbus e Devicenet.
Ciò significa che è possibile configurare qualsiasi combinazione di sot-
tosistemi fieldbus e Profinet; in questo modo, è possibile una transizione
tecnologica senza problemi dai sistemi basati su bus di campo a Profinet.
Del resto, si è tenuto in considerazione che un proprietario dell’impianto
vorrebbe essere facilmente in grado di integrare le installazioni esistenti
in un nuovo installato con sistema Profinet; i produttori di macchine e im-
pianti vorrebbero poter utilizzare i propri dispositivi senza alcuna modifica
per i progetti di automazione Profinet; i produttori di dispositivi vorrebbero
la possibilità di integrare i dispositivi di campo esistenti in sistemi Profinet
senza la necessità di costose modifiche. Le differenti soluzioni fieldbus,
infatti, possono essere facilmente e perfettamente integrate in Profinet
tramite proxy e gateway. Il proxy funge da ‘rappresentante’ dei dispositivi
fieldbus su Ethernet. Integra in modo trasparente e senza implementare
software aggiuntivo, i nodi collegati a un sistema fieldbus di livello infe-
riore in Profinet a livello superiore. Di conseguenza, i vantaggi dei bus di
campo, come alta risposta dinamica, diagnostica puntuale e configura-
zione automatica del sistema senza impostazioni sui dispositivi, possono
essere utilizzati anche nel mondo Profinet. Questi vantaggi semplificano
la pianificazione attraverso l’uso di sequenze note. Allo stesso modo, la
messa in servizio e il funzionamento sono semplificati grazie alle complete
proprietà di diagnostica del sistema bus di campo. Anche i dispositivi e
gli strumenti software sono supportati come di consueto e integrati nella
gestione del sistema Profinet”.
Diagnostica e manutenzione
D.:
Come si possono migliorare diagnostica e manutenzione predittiva
grazie all’adozione di soluzioni Ethernet-based?
Griffini
: “La rete Ethernet si presta a veicolare anche comunicazioni
legate alla diagnostica e alla manutenzione. In questo modo, diventa
possibile disporre di un sistema che raccoglie dati fino al livello sensore,
permettendo l’accesso da remoto a tutti i dispositivi in campo. Ne deriva
che la diagnostica è eseguita in modo più preciso e puntuale e che gli
interventi di manutenzione possono non solo venire gestiti in loco o da
remoto, a seconda del tipo di guasto, ma anche attraverso un calenda-
rio ottimizzato in funzione dei reali stati di utilizzo e usura dei dispositivi.
Inoltre, la possibilità di impiegare un’ampia varietà di sensori permette
di raccogliere diversi generi di parametri da analizzare, agevolando un
precoce rilevamento dei malfunzionamenti, come avviene nel caso della
soluzione SCM (Smart Condition Monitoring) di Mitsubishi Electric. Il ri-
sultato è un drastico calo dei fermi imprevisti e dei tempi non produttivi”.
Candian
: “Profinet include concetti diagnostici intelligenti per disposi-