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EMBEDDED 92 • MAGGIO • 2024 41 INDUSTRIAL AUTOMATION | HARDWARE livello di fabbrica gli aggiornamenti necessari per trar- re il massimo vantaggio dall’IIoT. A complicare ulte- riormente le cose, i progettisti rischiano di utilizzare, per i costosi aggiornamenti di fabbrica, una tecnolo- gia che potrebbe diventare obsoleta o non supportata dall’introduzione di nuove tecnologie. Essi potrebbero trarre spunto da altre applicazioni IoT, come la domotica, dove i sistemi aperti, le piattaforme collaborative e il software accessibile facilitano l’im- plementazione di soluzioni intelligenti in grado di sup- portare future evoluzioni. I produttori di automazione industriale stanno facendo tesoro di questo patrimonio di esperienze e conoscenze. Questo articolo illustra brevemente le problematiche legate all’implementazione della tecnologia IIoT e spiega come i progressi nel campo dei sistemi aperti e dell’hardware per l’automazione di fabbrica possano offrire soluzioni adeguate. L’articolo presenta un esem- pio di implementazione, a livello hardware e software, di PLC di nuova generazione di Phoenix Contact e mostra come, grazie a esse, sia possibile semplificare la raccolta dei dati e il loro invio al cloud per l’analisi e il processo decisionale automatizzato. L’importanza del PLC Il pilastro della fabbrica è il PLC, un dispositivo digitale inventato alla fine degli anni 60 per sostituire i prece- denti sistemi logici a relè. I PLC sono stati progettati per funzionare in ambienti difficili senza alcun proble- ma per molti anni. La chiave di questa affidabilità è la semplicità. Nei casi, estremamente rari, caso in cui si verifichi un guasto, i PLC sono progettati per indivi- duare il guasto e risolverlo in modo che la produzione in serie possa riprendere rapidamente. Le unità comprendono un modulo di ingresso (che ri- ceve dati da dispositivi di ingresso digitali e analogici come tastiere, interruttori, relè e sensori), un alimenta- tore, una CPU programmabile con memoria associata e un modulo di uscita per inviare le informazioni ai di- spositivi collegati (Fig. 1). I PLC convenzionali sono programmati in uno dei cinque linguaggi definiti dalla norma IEC 61131-3. Questi includono IL (Instruction List), SFC (Symbo- lic FlowChart), LD (Ladder Diagram), FBD (Function Block Diagram) e ST (Structured Text). Il più diffuso è la logica LD, o logica ladder, che utilizza simboli per rappresentare funzioni come relè, registri a scorrimen- to, contatori, timer e operazioni matematiche. I simboli sono disposti secondo la sequenza di eventi desiderata. I produttori di PLC si stanno rapidamente adattando ai progressi dell’automazione di fabbrica ottenuti grazie all’implementazione di Industrial Ethernet, ovvero un protocollo IP interoperabile, l’opzione di conessione in rete cablata più diffusa che gode di un ampio supporto da parte dei fornitori. Industrial Ethernet, basato su hardware robusto e software industriale standard, è una tecnologia collaudata e matura per l’automazione di fabbrica (Fig. 2). L’hardware è completato da proto- colli Industrial Ethernet, tra cui Ethernet/IP, Modbus TCP e PROFINET. Ognuno è progettato per garantire un alto livello di determinismo per le applicazioni di automazione industriale. (Per maggiori informazioni è possibile consultare l’articolo: Design for Rugged IoT Applications Using Industrial Ethernet-Based Power and Data Networks ) . Molti degli attuali PLC offrono connettività Ethernet integrata. Per i dispositivi legacy con interfacce non Fig. 1 – Robusti e affidabili, i PLC sono la spina dorsale dell’automazione industriale (Fonte: Phoenix Contact)