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56 • maggio • 2015
SPECIALE
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INDUSTRIAL COMM
40
capacità riguardo le performance real-time e de-
terministiche. PROFInet è un fieldbus industrial
Ethernet molto diffuso e supportato dai principali
costruttori tra cui Siemens e GE; ne esistono tre
differenti classi, con latenze di 100 ms (classe A,
usata in applicazioni di domotica e building auto-
mation), 10 ms (classe B, usata nell’automazione di
fabbrica e di processo) e inferiori a 1 ms (classe C,
detto anche PROFInet IRT). POWERLINK è una
delle tecnologie più promettenti e attualmente di
maggiore successo, grazie in particolare a un’accu-
ratezza di sincronizzazione di 100 ns e a una velo-
cità di trasmissione di 100 Mbit/s, che la rendono
adeguata per tutte quelle applicazioni industriali
che richiedono elevate performance real-time. Nel
2003 fu fondato l’Ethernet Powerlink Standardiza-
tion Group (Epsg) e il protocollo fu esteso includen-
do CANopen, che portò molteplici benefici per gli
utenti, consentendo loro di poter impiegare profili
già accettati e supportati da innumerevoli produt-
tori. Dal 2008 lo stack Powerlink è stato reso dispo-
nibile come software open-source, facilitandone ul-
teriormente la crescita e l’espansione. Sercos III è
la terza generazione del Serial Real-time Commu-
nication System (Sercos); con un cycle time di 31,25
microsecondi presenta performance comparabili
con EtherCAT e PROFInet IRT ed è molto usato
nei controlli servo drive. Modbus /TCP, una esten-
sione di Modbus, è di semplice implementazione
ma non garantisce comunicazioni deterministiche
e performance real-time.
Questi sistemi non sono interoperabili l’uno con
l’altro, ma possono tutti coesistere sulla stessa rete
locale Ethernet dato che sono tutti conformi con lo
standard. Quelli che impiegano il TCP/IP possono
essere interfacciati tra loro con adeguate modifiche
software.
Wireless industriale
Negli ultimi anni si sta assistendo a un crescente
utilizzo della tecnologia wireless per la connessio-
ne di sensori, attuatori, controllori, computer e si-
stemi di acquisizione dati. I vantaggi dell’impiego
del wireless anche nelle comunicazioni industriali
sono molteplici: riduzione dei cablaggi e dei conse-
guenti costi di installazione, semplicità di imple-
mentazione in ambienti pericolosi o difficilmente
accessibili o con macchine rotanti/in movimento,
facilità di configurazione, controllo e monitoraggio
dei dispositivi.
Analogamente a quanto avvenuto con l’Ethernet
industriale, anche per il wireless industriale si è
preferito riutilizzare standard esistenti per ridurre
tempi e costi. Purtroppo nelle applicazioni indu-
striali il wireless deve affrontare alcune sfide ag-
giuntive rispetto all’impiego tradizionale: elevata
suscettibilità alle interferenze elettromagnetiche
e al rumore termico, effetti di multi-path fading
all’interno dello stesso canale trasmissivo e inter-
ferenze tra canali confinanti. Un altro svantaggio
è costituito dalla necessità di alimentazione a bat-
teria e relativa manutenzione, anche se l’utilizzo di
energia solare e i progressi compiuti nell’efficien-
za energetica dei dispositivi hanno consentito di
Fig. 2 – Protocolli
e standard di
comunicazione
industriale (Fonte
Texas Instruments)