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ETHERNET 17 - ELETTRONICA OGGI 488 - SETTEMBRE 2020 l’eventualità di un aggiornamento software di- venta più probabile; - loce, tutto ciò è possibile in tempi ragionevoli, ovunque, in qualsiasi momento; Ethernet avanzati per semplificare l’analisi della causa profonda. Cablaggio nell’automazione di processo e sviluppo della rete A differenza di quanto accade negli ambiti di co- struzione di macchine e automazione di fabbri- ca, nell’automazione di processo questi sensori e attuatori (di flusso, livello, pressione e tempe- ratura) non si trovano in prossimità dell’unità di controllo. Non è raro che tra sensori e I/O ci si- ano distanze di 200 m e, da quel punto, si possa arrivare fino a 1.000 m tra gli switch di campo. L’automazione di processo utilizza un cavo field bus Tipo A, come già avviene per le installa- zioni PROFIBUS PA e Foundation Fieldbus. Lo standard 10BASE-T1L non definisce un mezzo specifico di trasmissione (cavo), ma descrive invece un modello di canale (con specifiche su perdita di ritorno e di inserimento). Questo mo- dello di canale si adatta bene ai cavi field bus Tipo A, pertanto alcuni cavi 4 - 20 mA, già instal- lati in precedenza, con 10BASE-T1L potrebbero essere riutilizzati, creando notevoli opportunità per aggiornare in maniera trasparente le instal- lazioni di automazione di processo preesistenti. Poiché il 10BASE-T1L, su linee fino a circa 200 m di lunghezza, permette di ridurre a 1 V l’am- piezza della tensione, può essere impiegato su sistemi per ambienti a prova di esplosione ed è conforme agli standard più restrittivi relativi al massimo livello di energia consentito in aree pericolose, con potenze fino a 500 mW. Con il significativo aumento di potenza, rispetto allo standard 4 - 20 mA (500 mW contro ~36 mW), gli attuali dispositivi a 4-fili, che richiedo- no alimentazione esterna a causa della potenza limitata del collegamento 4 - 20 mA, possono essere sostituiti con quelli a 2-fili utilizzati dal 10BASE-T1L, aumentando la flessibilità di in- stallazione per quest’ultimi ed eliminando la necessità di alimentazione esterna. La figura 4 mostra la topologia di rete proposta per l’indu- stria di processo, definita “trunk - spur”. I cavi “trunk” (dorsali) possono arrivare fino a 1 km in lunghezza, con un’ampiezza di tensione del fisico PHY di 2,4 V di picco ed essere collocati in Zona 1, Divisione 2. I cavi “spur” (rami perife- rici) possono arrivare fino a 200 m in lunghez- za, con un’ampiezza del PHY di 1,0 V di picco ed essere collocati in Zona 0, Divisione 1. Uno switch di potenza è installato a livello di con- trollo, funziona come switch Ethernet e fornisce alimentazione al cavo (attraverso le linee dati). I field switch sono situati a livello di field in area pericolosa e ricevono alimentazione attraverso il cavo. Questi funzionano come switch Ether- net, collegando agli spur i dispositivi a livello di field, connettendoli al trunk e trasferendo loro l’alimentazione. Per far sì che l’elevato numero di dispositivi a livello di field sia connesso alla rete, su un singolo cavo trunk vengono collegati più field switch. Per consentire la ridondanza di comunicazione, gli switch di field possono es- sere connessi mediante una topologia ad anel- lo. Per la maggior parte delle applicazioni, che in precedenza erano limitate a data rate inferio- ri a 30 kbps, poter disporre fino 10 Mbps agli estremi di rete rappresenta un vantaggio fonda- mentale. Poiché ora lo standard Ethernet viene utilizzato per connettere i dispositivi di nodo periferico a livello di field, IT e OT sono stati fatti convergere con successo in una rete Ethernet senza soluzione di continuità, consentendo di indirizzare mediante IP qualsiasi dispositivo di nodo periferico da qualsiasi parte del Globo. Ethernet-APL con 10BASE-T1L L’Ethernet-APL (Advanced Physical Layer) defi- nisce i dettagli applicativi della comunicazione Ethernet verso sensori e attuatori per l’industria di processo, con specifiche che saranno pubbli- cate dall’IEC. Si basa sul nuovo standard che si riferisce al livello fisico Ethernet 10BASE-T1L (IEEE802.3cg-2019), approvato il 7 novembre Fig. 3 – Connettività di un dispositivo a livello di field con un PHY 10BASE-T1L