Il controllore, è sempre stato concepito topologicamente come un “punto di rottura” tra i livelli di rete di controllo e rete di campo. Con i controllori Modicon M580 di Schneider Electric si stravolge questo concetto in quanto è possibile integrare funzionalità capaci di mantenere la necessaria segmentazione tra reti e nel contempo permettono, grazie al bus Ethernet su rack, di svolgere la funzione di “switch integrato”. Questa funzionalità innovativa permette la trasparenza da e verso tutti i dispositivi collegati alle porte Ethernet (tre embedded su controllore o quattro su singoli moduli di comunicazione) nonché l’apertura ai moduli master di fieldbus proprietari (CANopen, Profibus Hart, AsI.. etc.) che si trasformano in sostanziali gateway. In termini di prestazioni le nuove CPU della famiglia Modicon M580 nascono per essere già leader di mercato. Dotate di processori Dual Core di ultima generazione permettono di ottenere alte prestazioni per elaborazione dati e sincronismo sulle comunicazioni Ethernet verso l’I/O di campo X80. La completa integrazione hardware e software con le famiglie di I/O Modicon X80 (M340) e Modicon STB garantisce un ampio catalogo per la scelta delle funzionalità più adatte, nonché assicura scalabilità e coerenza della soluzione e delle architetture Ethernet. Infine le funzionalità di Cyber Security integrata e certificata secondo i più recenti standard, garantisce la massima sicurezza dei dati e protezione da accessi indesiderati. M580 si basa su chip con architettura ARM, una famiglia di chip set a 32 bit, utilizzata da migliaia di fornitori tecnologici per i suoi vantaggi in termini di riduzione di costo, potenza di alimentazione, generazione di calore. E’ una piattaforma molto efficiente, di ridotta complessità, che consente di creare sistemi a basso consumo energetico e più efficienti per design con CPU multicore. Questa scelta consente di sfruttare i migliori design di microprocessore utilizzando una piattaforma standard che è offerta dai principali e più grandi vendor, così da assicurare la portabilità, la riusabilità, la migliorabilità dei software e la disponibilità di questo tipo di soluzione per i prossimi 20 anni. Si tratta di una tecnologia largamente collaudata, come confermato dai quasi 200.000 casi in cui i processori ARM sono stati installati nei prodotti Schneider Electric precedenti a M580, come i PAC M340. Il controllori Modicon M580 rappresenta una soluzione estremamente flessibile perché include tipiche funzionalità PAC a cui si aggiungono una backbone Ethernet aperta e una serie di funzioni addizionali che consentono una rapidità e una adattabilità senza precedenti. Si possono modificare configurazioni in tempo reale, senza fermare i processi, si può modificare l’architettura iniziale, aggiungere nuove drop nella configurazione, aggiungere nuovi moduli in un drop esistente, aggiungere moduli I/O digitali e analogici o eliminarli, modificare parametri di configurazione dei canali, riconfigurare automaticamente moduli sostituiti a caldo, e si possono realizzare soluzioni che uniscono apparecchiature remote, distribuite, standard sulla stessa rete di campo Ethernet, con una completa integrazione dei software. Questo apre ampie possibilità architetturali che superano la gran parte delle limitazioni dei sistemi tradizionali. Inoltre M580 affronta direttamente le criticità di cybersecurity, con funzionalità di sicurezza integrate che coniugano la protezione completa e l’apertura, difendendo i sistemi da attacchi informatici comportamento nominale del sistema. Tutto questo si unisce a una soluzione che garantisce trasparenza dei dati, critica nei processi che richiedono una “single version or truth”; le informazioni possono fluire direttamente, se così si configura la backbone Ethernet, senza inserire altre applicazioni fra i controller e i device di campo; fra sistemi HMI e Scada; postazioni di progettazione; sistemi di asset management; altri device intelligenti come i drive. Ogni utente opera con le corrette autorizzazioni sui vari device da qualunque punto della rete; le informazioni di diagnostica sono accessibili da tool di programmazione, sistemi HMI o SCADA o anche via Web browser su PC o device mobili (Android o IOS). Con riferimento al software, i PAC Modicon M580 sono completamente integrati all’interno del software Unity Pro in continuità con tutti i PAC/PLC presenti nell'offerta di Schneider Electric. Si potrà quindi riutilizzare l’ingegneria e le applicazioni sviluppate per altri Modicon PAC/PLC nonchè beneficiare di tutti i servizi e funzionalità aggiunte nelle nuove release software. Grazie ai cinque linguaggi IEC61131-3 più libreria LL984, a tutti gli strumenti di debug e diagnostica, Unity Pro è destinato a migliorare la produttività e la facilità di manutenzione nell'ambito dello sviluppo. Con Unity Pro si ottimizzano gli investimenti in software, si riducono i costi di formazione e si accede ai vantaggi garantiti dal suo potenziale ineguagliato nello sviluppo. M580 si rivolge in particolare agli end user di processo o macchine complesse, in particolare quelli che stanno già utilizzando sistemi basati su PLC o PAC di grandi dimensioni in settori ad alto consumo di energia, come le aziende che operano nel ciclo idrico integrato, food & beverage, oil & gas, estrazione mineraria e metalli; settori nei quali i benefici di un ePAC sono moltiplicabili dall’utilizzo delle soluzioni StruxureWare di Energy Management integrate proposte da Schneider Electric.
Esempio di applicazione
Corimpex è una azienda Leader a livello internazionale nella produzione di impianti automatizzati per la saldatura rivolti all’industria delle costruzioni in acciaio. Grazie all’impegno continuo promosso da presidente Paolo Storer, rivolto alla ricerca, sviluppo, innovazione e sperimentazione, e grazie all’esperienza di 30 anni nel settore, oggi Corimpex dispone di un efficiente ufficio di progettazione e di un dipartimento per lo sviluppo software che, uniti a un'esperienza pluriennale nel settore, garantiscono e soddisfano le odierne esigenze. Attualmente produce 8 famiglie di prodotto in funzione ai diversi settori di costruzione metallica. Il nuovo target prodotto su cui l’azienda sta attualmente investendo è lo sviluppo e la produzione di dispositivi automatici relativi ai processi strettamente correlati a quello della saldatura, come una recente unità di preparazione ali ed anime. Proprio su questo nuovo modello si sono unite le competenze applicative Corimpex con le soluzioni di automazione di Schneider Electric. Come sottolinea Marco Boffo responsabile settore elettrico di Corimpex: “La nuova linea di saldatura a travi con tipologia di saldatura ad arco sommerso o MIG, è una eccellenza costruttiva che comporta uno studio importante soprattutto in ambito di progettazione elettrica. Lavorando in ambienti gravosi l’impianto è sottoposto continuamente a stress di tipo elettromagnetico, per questa ragione è necessario adottare tutte le tecniche per limitare i disturbi nonché utilizzare solo prodotti di automazione robusti con alti livelli di immunità EMC.” Altra necessità è stata quella di sviluppare un impianto che avesse un valore innovativo sostanziale e che facesse leva sull’utilizzo di un’unica piattaforma hardware, software e di comunicazione in grado di unire i singoli prodotti rendendoli trasparenti tra loro. I vantaggi sono stati subito evidenti come indica Mario Gasparini responsabile tecnico software di Corimpex: “Uno dei punti di interesse per Corimpex è adottare nuovi sistemi in grado di dare valore aggiunto in termini prestazionali ai nostri impianti. La sensibilità che Corimpex ha avuto è stata quella di adottare M580 come controllore, ma anche come dispositivo in grado di non essere più il tipico punto di rottura delle reti ma altresì un punto di accesso verso gli Inverter Altivar connessi via Ethernet. Adottare M580 ed Ethernet per noi vuol dire avere anche da remoto una diagnostica più approfondita dei dispositivi aiutando così la fase manutentiva. Grazie a Unity programmiamo il codice ma riusciamo ad avere anche un accesso online ai parametri di lavoro direttamente sui DTM dell’Inverter. Questa funzionalità è disponibile anche con un qualsiasi browser web attraverso il quale aprire le pagine messe a disposizione dal dispositivo di default e a costo 0.” L’adozione del Modicon M580 ha reso più semplice poi il passaggio generazionale dal Modicon Premium con il quale erano progettati i precedenti impianti. Sempre Mario Gasparini: ”Per Corimpex l’utilizzo del Modicon M580 è stato un field test per ottimizzare e ri-progettare il nostro impianto senza dover partire da zero. Utilizziamo già la piattaforma Premium e dover re-ingegnerizzare e testare completamente il codice applicativo sarebbe stato troppo oneroso. L’utilizzo condiviso della stessa piattaforma Unity ha permesso un rapido riutilizzo del codice applicativo da Premium a M580 nonché ci ha permesso di avere un offerta hardware scalata per macchine semplici come per macchine più complesse permettendo una ottimizzazione dei riferimenti hardware a stock.” Questa caratteristica dell’M580, unita alla possibile acquisizione dei rack I/O su base Premium, si trasforma in un’opportunità per i clienti che hanno una base installata e vogliono agire in maniera graduale in ottica di modernizzazione su impianti funzionanti. Per Corimpex questo è stato il primo passaggio verso un utilizzo massivo della soluzione nei nuovi impianti che sono già disponibili e richiesti in tutto il mondo. Secondo Giancarlo Carlucci il Product Manager Plant Solution di Schneider Electric: “Schneider Electric si rafforza nei mercati dell’automazione degli impianti e delle macchine complesse ponendosi come unico fornitore di soluzioni atte a rispondere a tutte le necessità di automazione e distribuzione elettrica. I clienti che devono sviluppare piattaforme di sistema spesso complesse, cercano un unico fornitore ma anche un unico partner affidabile che sia un centro di competenza in grado di raccogliere le necessità e promuovere le soluzioni innovative. Con il nuovo ePAC M580 siamo in grado di fornire una soluzione scalabile e aperta a dispositivi anche di terze parti. In sostanza siamo in grado di semplificare il lavoro dei nostri clienti e aiutarli nel progettare sistemi innovativi e versatili per le presenti e future necessità”.
