Reti Industriali: Data integrity, Ethernet

Il monitoraggio permanente della qualità delle reti Profibus e Profinet: metodologie ed esperienze

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Alberto Sibono

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Monitoraggio permanete della rete Ethernet Industriale e criteri di scelta di un switch industriale managed.

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. Una rete progettata e realizzata a regola d'arte consente la massima efficienza e produttività dell'impianto.

Per realizzare una rete industriale 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 seriali (RS485) e Ethernet.

Il protocollo Profibus (seriale) arrivò negli anni 1992/1994 e si affermò come uno standard di mercato soprattutto per l'interoperabiltà tra differenti dispositivi di diversi costruttori, presenti sulla stessa rete e le performance(velocità 12Mb). L'arrivo di Ethernet (Profinet)data l'anno 2000 ma solamente negli anni 2007/2008 iniziò il suo utilizzo.

L'arrivo della tecnologia Profinet basata su Ethernet comportò un radicale cambio di impostazione della progettazione ed implementazioni delle reti industriali.

Transizione verso Profinet (Ethernet)

Integrazione verticale
- Integrazione dei dati nella supply chain
- Permette di garantire l'asset management
- Rispetta tutti i requisiti per Industria 4.0

Possibilità di integrazione
- Possibili protocolli diversi ed in parallelo rispetto al Profinet

Apertura verso Industria 4.0
- Profinet è standard Ethernet
- Profinet supporta OPC UA

Data integrity
Field Device profile 4.0

Monitoraggio permanete della rete Ethernet Industriale

- Le reti industriali ETHERNET (OT Operation Technology) necessitano di disporre di elementi importanti :
- Un punto di misura (Profinet)
- Un analizzatore per rete Ethernet Industriale (Profinet) e per Profibus (seriale)
- Switch managed (Profinet)

I punti essenziali per realizzare una rete di comunicazione industriale a regola d'arte

- Progettare correttamente un rete di comunicazione
- Verificare i carichi di rete in fase di progettazione
- Applicare un Monitoraggio Permanente della rete
- Reperire le specifiche PI International, acquisire le competenze tramite una Formazione Certificata, Verifica e Audit della realizzazione della rete a regola d'arte

Monitoraggio permanete della rete Ethernet Industriale

Criteri di scelta di un switch industriale managed:
- Backbone Gigabit
- Capacità di Backplane
La capacità del backplane è una misura della quantità di dati che uno switch può elaborare per unità di tempo. È specificata in bps (bit per secondo).

- Throughput
Il throughput dei dati descrive quanti telegrammi uno switch può elaborare per unità di tempo. La sua unità di misura è pps (pacchetti al secondo).

- Dimensione del buffer
Dalla dimensione del buffer si possono trarre conclusioni sulla quantità di dati che uno switch può memorizzare temporaneamente (buffer). È specificata in bit.

- Dimensione pagina buffer
La memoria totale è divisa in singole pagine di memoria. Per ogni pagina può essere salvato al massimo un telegramma. La dimensione della pagina del buffer specifica la dimensione fissa della pagina di memoria ed è specificata in byte.

In allegato, è possibile scaricare il pdf completo dell'atto.

Reti Industriali: Data integrity, Ethernet

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Articoli tecnico scientifici o articoli contenenti case history

Fonte: SAVE ottobre 2023 workshop

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Parole chiave: Acquisizione dati, Bus di campo, Data integrity, Ethernet, Profibus, Profinet, Reti di comunicazione, Sistemi di monitoraggio

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