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EMBEDDED 84 • MAGGIO • 2022 44 HARDWARE | INDUSTRIAL IOT Interfacce per rilevamento e controllo I PLC solitamente hanno interfacce di basso livello per il rilevamento e il controllo, tra cui ingressi in tensio- ne digitali e analogici e uscite per driver per relè. Que- sti consentono di collegare i sensori standard al PLC e di controllare i sistemi elettronicamente, utilizzando le uscite dei relè. I PLC hanno anche capacità di co- municazione più complesse e permettono di costruire sistemi utilizzando più PLC. Solitamente, i PLC utiliz- zano interfacce ormai consolidate, come RS-232, RS- 485 e RS-422, per collegare sensori e protocolli come Modbus, utilizzato per collegare altri controller nel sistema. Modbus, un protocollo di comunicazione dati originariamente sviluppato da Modicon per l’utilizzo sui propri PLC, è diventato uno standard del settore ed è ora un metodo diffuso di connettere i dispositivi elettronici. Sviluppati 60 anni fa, questi protocolli con- sentono una facile interoperabilità, ma limitano le pre- stazioni del sistema. Il PLC è stato concepito in origine per funzionare en- tro i confini di una fabbrica. I sistemi di comunicazione erano locali e consentivano collegamenti tra PLC nello stesso edificio, mentre i moderni sistemi IIoT (Industrial Internet of Things) necessitano dell’uso del cloud. Ecco perché il PLC deve evolversi per supportare l’IIoT e le esigenze dell’Industria 4.0. Oggi, i PLC offrono ancora lo stesso semplice modo di controllare sistemi di automazione e manifattura complessi, ma dispongono di una gamma ben più am- pia di funzionalità e caratteristiche, offrendo un vasto ventaglio di interfacce di comunicazione e un supporto migliorato per l’IIoT basato sul cloud. Queste funzioni hanno reso i PLC uno strumento ancora più potente nell’arsenale degli ingegneri di automazione. Consentire l’IIoT con i gateway Svariati produttori leader del mercato stanno svilup- pando potenti PLC che offrono queste funzioni e van- taggi. Uno di questi è Omron , che offre una gamma di PLC progettata per l’accesso tramite gateway o altri di- spositivi. Questo è un approccio comune per consentire ai PLC di supportare l’IIoT. Un gateway PLC; detto an- che convertitore di protocollo, è un’entità di rete in gra- do di unire sistemi diversi tra loro. Uno dei suoi molte- plici utilizzi è come ponte tra due sistemi di controllo PLC da marchi diversi. Ciò che li rende allettanti è la loro facilità di programmazione e la manutenzione mi- nima richiesta. I gateway proteggono il PLC fungendo da punto di ingresso e uscita per i dati, dato che tutto il traffico che passa attraverso le reti deve attraversare il gateway. I moderni PLC, sempre più parte di reti più grandi, supportano anche interfacce di comunicazio- ne come Ethernet. A titolo esemplificativo, il CJ2M di Omron offre una porta Ethernet/IP con una distanza di trasmissione di 100 m e un baud rate di 100 Mbps. Omron ha anche sviluppato versioni più potenti del PLC, detti Machine Automation Controller (controller di automazione macchina). Il controller per macchine modulari della serie NX1 fornisce una funzionalità di informazione, movimento e sequenza logica (Fig. 1). Il mod. NX1 riunisce i mondi della tecnologia dell’infor- mazione e della produzione, riducendo al minimo l’in- gegnerizzazione e la manutenzione. Oltre a gestire un massimo di 64 nodi EtherCAT, supporta anche la topo- logia EtherCAT Ring, per preservare le comunicazioni e il controllo in caso di rottura di un cavo o di guasto di un dispositivo. Connettività diretta con il cloud Siemens , la più grande azienda di produzione indu- striale in Europa, si è concentrata sull’introduzione dei gateway per consentire l’IIoT. Ad esempio, l’uaGate SI è un gateway compatto che fornisce una connettività dati pratica e sicura, senza bisogno di PC. Integra dati da numerosi PLC Siemens, tra cui SIMATIC S7-300, S7-400, S7-1200 e S7-1500, consentendo di accedervi tramite software di gestione di livello più elevato, come ERP o SCADA (Fig. 2). Questi sistemi consentono ai PLC Siemens di essere Fig. 1 – Il controller per macchine modulari della serie NX1 di Omron può gestire fino a 64 nodi EtherCAT