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Reti industriali, più di 25 protocolli in uso nel mondo

Nonostante la crescita di Ethernet, in ambito industriale è ancora necessario far convivere gli oltre 25 protocolli in uso nelle reti di automazione

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Paolo Sartori

Il mercato dell’automazione industriale registra attualmente la presenza di 25 differenti protocolli di rete ormai affermati, ai quali solo lo scorso anno si sono aggiunte altre due nuove tecnologie di comunicazione. E’ dunque un mercato che vive una costante evoluzione, favorita anche dal sempre maggior impiego dell’intelligenza distribuita, con la necessità di far dialogare piattaforme differenti e specifiche, ognuna caratterizzata da un proprio linguaggio. Senza dimenticare che, complice lo sviluppo dell’elettronica, un unico dispositivo è oggi chiamato a supportare un numero crescente di funzioni.

Il mercato guarda al futuro
Un contesto simile sta modificando radicalmente le tecnologie di controllo, partendo dall’organizzazione stessa dell’automazione. In passato, infatti, erano realizzati sistemi discreti e collegati tramite cavi caratterizzati da un’unica intelligenza centralizzata. Attualmente, al contrario, la decentralizzazione resa possibile dai costi decrescenti dell’elettronica impone l’impiego di fieldbus di comunicazione specifici.
Guardando al futuro, è legittimo attendersi un’intelligenza sempre più distribuita, con la necessità di far convivere protocolli Ethernet, gli stessi fieldbus e le tecnologie wireless in un’unica rete industriale. Questo perché Ethernet sta diventando la tecnologia di riferimento per mettere in comunicazione i differenti livelli del processo produttivo e del business aziendale.
Permane ancora una certa incognita, invece, su quale sarà l’evoluzione delle tecnologie wireless. La comunicazione senza cavi, infatti, non è ancora considerata sufficientemente sicura per un impiego di tipo industriale o per il controllo di specifiche apparecchiature, nelle quali determinismo, affidabilità e integrità del segnale rappresentano caratteristiche essenziali. La capacità di dialogare senza la necessità di contatti fisici è un’opportunità affascinante, che oggi è sfruttata soprattutto nella raccolta dati, dove le esigenze sono meno stringenti. La continua evoluzione tecnica e normativa lascia comunque prevedere che, nel prossimo futuro, sia legittimo attendersi una serie di ulteriori innovazioni significative anche in questo ambito.

Una lingua comune
Tornando agli aspetti legati ad Ethernet, è però necessario ricordare che l’insieme dei protocolli utilizzati è significativamente diverso da quello che si è diffuso all’interno degli uffici (office automation). Non per nulla, per qualificarlo, lo si identifica come Industrial Ethernet, proprio per sottolineare, oltre all’affidabilità, la sua capacità di garantire il determinismo, offrendo così tempi certi nella consegna dei pacchetti dati. È questa una funzionalità fondamentale nell’ambito dei controlli industriali automatizzati, nei quali qualunque ritardo imprevisto potrebbe causare conseguenze anche serie. La necessità di garantire caratteristiche specifiche per l’ambito industriale ha portato Ethernet a evolversi in una serie di versioni customizzate. A fronte di una simile evoluzione diventano fondamentali soluzioni, come Anybus fornita da Hms, che mettono a disposizione moduli embedded e gateway esterni, in grado di far dialogare qualunque tipo di protocollo diffuso a livello internazionale.

Protocolli da podio
In uno scenario simile l’Industrial Ethernet è chiamato a realizzare infrastrutture di comunicazione attive, caratterizzate da apparecchiature ingegnerizzate che rispondono alle esigenze di comunicazione in ambienti particolarmente aggressivi come quelli industriali. Tali reti, infatti, devono essere progettate e gestite in modo funzionale, facendo convergere le competenze specifiche dell’ambiente It e quelle di campo. Un processo di tipo automatizzato richiede infatti una profonda conoscenza del mondo produttivo, ma, al tempo stesso, trattandosi di reti aperte alle comunicazioni Internet, è necessario utilizzare i vantaggi tipici di questa tecnologia, senza dimenticare di predisporre tutti i sistemi di sicurezza necessari per evitare intromissioni non autorizzate. Del resto non possiamo dimenticare che, malgrado le potenzialità non ancora del tutto espresse di Ethernet, il protocollo è caratterizzato da alcuni limiti specifici e perciò sarà sempre più necessario utilizzare tecnologie di comunicazione specifiche per interfacciarsi con i singoli sensori. È quindi legittimo prevedere che Ethernet rappresenterà la dorsale per far dialogare tutti i sottosistemi, ma ognuno di essi continuerà ad utilizzare protocolli specifici o, in alcune applicazioni, versioni di Ethernet estremamente specializzate. A questo proposito è interessante notare come Hms, essendo diffusa a livello internazionale, possiede oggi una visione completa dei trend di mercato al punto da poter stilare, in base ai propri gateway e moduli embedded installati, una ‘classifica’ interna dei protocolli di rete maggiormente utilizzati.
Ad oggi, il più diffuso è sicuramente Profibus-Dp/Dpv1, cui seguono nell’ordine Ethernet (in tutte le sue declinazioni), DeviceNet, CC-Link e CanOpen. Si tratta, comunque, di una classifica destinata a cambiare nel prossimo futuro. Profibus è infatti considerata una tecnologia all’apice della propria maturità, mentre il mercato classifica in declino ControlNet, DeviceNet, Modbus, Interbus e i fieldbus non standard. Al contrario, appaiono in una fase di crescita, oltre ad Ethernet, CC-Link, CanOpen e Foundation fieldbus. Una situazione che appare comunque molto dinamica, anche in conseguenza della continua evoluzione dei nodi di rete industriale. Sino allo scorso anno, infatti, è stato registrato un aumento delle reti di automazione industriale di circa il 18% anno su anno. Una crescita che, secondo stime recenti, dovrebbe proseguire con trend analoghi anche nel prossimo biennio, anche se, complice la crisi economica, è prevedibile che l’incremento si attesti intorno all’8% annuo su scala mondiale.

Reti industriali, più di 25 protocolli in uso nel mondo
- Ultima modifica: 2009-10-06T15:59:59+02:00
da La Redazione
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