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Profinet: protocollo reti industriali 4.0

Profinet: una soluzione per ogni impianto industry 4.0

Sommario

I Centri di Competenza PI (PICC) forniscono supporto ed assistenza tecnica sulle tecnologie per cui sono stati accreditati dal PI International (Germania).

In Italia vi sono tre Centri di Competenza:
- Milano (IO LINK );
- Genova (Profibus e Profinet);
- Brescia (Profibus e Profinet).

Per Profibus e Profinet vengono anche proposti corsi con certificazione delle competenze e iscrizione in un albo tenuto dal PI International (Germania).

I laboratori di certificazione prodotti (PITL)

I produttori che intendono certificare i loro prodotti devono rivolgersi ad un Test Lab PI (PITL) accreditato dal PI International (Germania).

I Centri di Competenza PI (PICC) in Italia possono supportare i produttori nel percorso di pre-certifcazione.
A livello mondiale sono 9 i Test Lab PI (PITL) per Certificazione prodotti.

In particolare per i prodotti con on board PROFINET la certificazione è obbligatoria!

Le reti industriali: cosa sono e a cosa servono

Le reti industriali, nate negli anni '90, sono ormai essenziali per il funzionamento degli impianti e per la raccolta dati.

Delle reti progettate e realizzate a regola d'arte consente la massima efficienza e produttività dell'impianto.

Per realizzare delle reti industriali a regola d'arte è necessario conoscere il relativo protocollo di comunicazione e le normative che ci sono per la sua corretta implementazione.

Le reti industriali sono basate su protocolli di comunicazione serali (RS485) Ethernet.

Il protocollo Profibus (seriale) arrivò negli anni 1992/1994 e si affermo come uno standard di mercato soprattutto per l'interoperabilità tra differenti dispositivi diversi costrutti, presenti sulle stesse reti e le performance /velocità 12 Mb),

L'arrivo di Ethernet (Profinet) è nell'anno 2000 ma solamente negli anni 2007/2008 iniziò il suo utilizzo.
La tecnologia Profinet, basata su Ethernet, comportò un radicale cambio di impostazione della progettazione ed implementazioni delle reti industriali.

Le reti basate su Ethernet, largamente utilizzate nel mondo << office >> erano arrivate nel mondo industriale.

A questo punto si sono aperti molti scenari, soprattutto di competenze, che hanno trovato in parte impreparati gli addetti ai lavori.

Dal 2000/2008 ad oggi la tecnologia Ethernet, e in particolare il protocollo di comunicazione Profinet, si è imposta nel mondo del manufacturing , processo e infrastrutture.

Il confronto col mondo dell'IT, ormai consolidato da anni sul mercato (dagli anni 80/90) ha portato nel mondo OT molti vantaggi culturali come il concetto di switch (managed - unmanaged) e delle architetture client / server.

Restano però aperti tutt'oggi alcuni aspetti che devono essere esaminati con attenzione:
1) Progettazione, a regola d'arte, di reti Ethernet industriali e secondo le normative di ciascun protocollo di comunicazione;
2) Implementazione di un monitoraggio permanente sulle reti industriali.

Progettazione, a regola d'arte, di reti Ethernet industriali vuol dire due cose fondamentali:
1) Acquisire le competenze e certificarle sul protocollo di comunicazione che si sta utilizzando secondo le normative in essere;
2) Utilizzare tool specifici di progettazione delle reti (Profinet). Si ottengono grandi vantaggi, oltre che avere la topologia /schema delle reti con tutti i parametri base (carico di reti, profondità della reti,...).

L'implementazione di un monitoraggio ed analisi permanente sulle reti industriali consente: di tenere sotto controllo la qualità e coerenza dei dati che transitano, effettuare una costante diagnostica dei parametri delle reti, individuare immediatamente anomalie di comunicazione, individuare possibili malfunzionamenti, e allertare il personale addetto alla manutenzione 24/24 e 7/7 gg.

Conclusioni

Una buona progettazione delle reti industriali, anche nel 4.0, l' inserimento di una soluzione di monitoraggio continuo dei dati e l'utilizzo di un protocollo come Profinet porta ad avere una soluzione Industrial Ethernet, affidabile, scalabile e con oltre 1500 fornitori che consente di poter scegliere il prodotto giusto per l'applicazione giusta senza problemi di interconnessione e d interoperabilità grazie alla certificazione dei prodotti.

Articoli tecnico scientifici o articoli contenenti case history
Fonte: mcT Petrolchimico Milano novembre 2021 workshop
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