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ETHERNET 15 - ELETTRONICA OGGI 488 - SETTEMBRE 2020 CONNESSIONE DIRETTA E FIELD zione più semplice. La distanza tra i dispositivi sul campo nelle applicazioni di process auto- mation ha sempre rappresentato una sfida im- portante con le attuali tecnologie di layer fisici per Ethernet Industriale, essendo queste limita- te a 100 m. Per realizzare il livello fisico Ether- net per l’automazione di processo, con distanze fino a 1 km, richieste nelle applicazioni di pro- cess automation combinate con la necessità di avere dispositivi di field robusti, a bassissimo consumo e adatti per applicazioni in Zona 0 (intrinsecamente sicure), si rende necessario un nuovo approccio tecnologico, rappresentato proprio dal 10BASE-T1L. La funzionalità princi- pale del 10BASE-T1L è realizzare uno schema di comunicazione punto-punto full-duplex, bilan- ciato in DC, con modulazione PAM 3 con symbol rate di 7,5 MBd e codifica 4B3T. Esso supporta due modalità di ampiezza: 2,4 V di picco su cavi fino a 1.000 m e 1,0 V di picco a distanze ri- dotte. La modalità da 1.0 V di picco implica che la tecnologia del nuovo layer fisico può essere impiegata anche nel settore dei sistemi a prova di esplosione (Ex-proof), in conformità alle rigi- de restrizioni sulla massima energia gestita. La tecnologia consente la trasmissione a lunga di- stanza su due soli fili, sia dell’alimentazione che dei dati, per mezzo di un cavo a doppino ritorto e rientra nella famiglia dei mezzi di comunica- zione “Single-Pair-Ethernet” (SPE). Lo standard 10BASE-T1L consente di trasferire ai dispositivi di field potenze elevate. Si arriva a 500 mW per applicazioni in Zona 0 (intrinse- camente sicure), decisamente superiore se pa- ragonata ai 36 mW disponibili per i dispositivi 4 - 20 mA. Nelle applicazioni non intrinseca- mente sicure, secondo il tipo di cavo utilizzato, è possibile fornire alimentazione fino a 60 W. Con disponibilità di potenze significativamen- te superiori fino agli estremi della rete, e dato che non esistono più i limiti d’alimentazione dovuti alle tecnologie 4 - 20 mA e fieldbus, si aprono le porte a nuovi dispositivi di field con caratteristiche e funzioni migliorate. Ad esem- pio, grazie a questa potenza aggiuntiva è ora possibile effettuare misure ad alte prestazioni e realizzare edge processing dei dati avanzato. Ciò metterà a disposizione preziose informazio- ni sulle variabili di processo, che d’ora in avanti saranno rese accessibili tramite un Web server in esecuzione direttamente sui dispositivi a li- vello di campo (field asset) e che alla fine indur- ranno miglioramenti e ottimizzazioni nei flussi di processo e nella gestione dell’infrastruttura. Per sfruttare il ricco set di dati che racchiude queste nuove importanti informazioni, è neces- sario un link di comunicazione con banda più elevata, che sia in grado di trasmettere il set di dati dai dispositivi sul campo passando attra- verso le installazioni di processo, per arrivare all’infrastruttura di stabilimento o fino al cloud per il processamento.. Il 10BASE-T1L elimina la necessità di utilizzare gateway complessi e assetati di energia, facendo convergere la rete Ethernet attraverso i domini dell’Information Technology (IT) e dell’Operating Technology (OT). Questa rete convergente permette un’in- stallazione semplificata, una facile sostituzione dei dispositivi e fasi di avviamento e configu- razione più veloci. Ciò porta ad aggiornamenti software più rapidi, semplificando l’analisi delle cause profonde e la manutenzione dei dispositi- vi a livello di field. Vantaggi di una soluzione basata su Ethernet Convergendo su Ethernet come mezzo di comu- nicazione in azienda tra livello di controllo e di field nell’automazione di processo, è stata elimi- nata la necessità di utilizzare gateway costosi, complessi e dai consumi elevati. Questo ren- de possibile anche una transizione dall’infra- struttura fieldbus, enormemente frammentata, che ha creato isole di dati ad accesso limitato nell’ambito dei dispositivi di field. Rimuovendo questi gateway, il costo e la complessità di que- ste installazioni di tecnologia precedente ven- gono notevolmente ridotti, eliminando le isole di dati che essi avevano creato. Fino ad oggi le applicazioni per automazione di processo han- che cambierà drasticamente di processo