Innovazione e servizio localizzato

Supplemento a Automazione Oggi n° 320 Gennaio 2009 - Poste Italiane SpA - Spedizione in abbonamento postale D.L. 353/2003 (Convertito in legge 27/02/2004 n. 46 - art.1, Comma 1, DCB Milano) - In caso di mancato recapito inviare al CMP/CPO di Roserio - Milano per la restituzione al mittente previo pagamento resi - ISSN: 0392-8829
Hardware e software per l’automazione distribuita
DOSSIER
Comunicazione wireless
nell’industria
Gennaio 2009 • www.ilb2b.it
Schede fieldbus
per PC e PLC
PRIMO PIANO
Fieldbus & Networks
Innovazione e
servizio localizzato
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Fieldbus & Networks - Gennaio 2009
noi una costante da molti anni. Questo settore, ora, assume un
ruolo ancora più centrale; a esso si affianca l’impegno nel mondo della building automation, che progressivamente assume
proporzioni interessanti, soprattutto nel campo delle infrastrutture di una certa entità. Per le caratteristiche della nostra
offerta è ovvio che le prime sperimentazioni siano su installazioni di una certa importanza, ma stiamo riscontrando un
notevole interesse anche fra i piccoli installatori” aggiunge
Tampellini.
I nuovi prodotti
Quali sono i principali prodotti introdotti nel 2008?
“Fra le novità del 2008, che sarà un elemento importante per
Beckhoff anche nel 2009, mi piace ricordare la linea di azionamenti AX5000” risponde Tampellini. “Si tratta di una piattaforma portata sul mercato nel 2007, arricchita nel 2008 e
che vedrà un ulteriore potenziamento nel 2009. Una famiglia
di prodotti significativa per noi e per le aziende del packaging,
perché è la prima linea di azionamenti costruita da Beckhoff,
frutto di esperienze già fatte con azionamenti di generazioni
precedenti, che sono ancora a catalogo. Abbiamo raccolto,
quindi, un patrimonio tecnologico di rispetto, ben accolto e
apprezzato dal mercato, che nel 2009 porterà Beckhoff a
diventare un partner ancora più completo nella fornitura dell’automazione”.
L’azionamento, che si può paragonare a un muscolo, è pienamente integrato nel sistema d’automazione, che ne ha il pieno controllo e governo in fase di azione. Elemento ancora più
importante nell’automazione moderna, poi, è quello del
monitoraggio e della verifica. Così l’integrazione di AX5000
permette di ottenere un sistema che ha il pieno controllo del
muscolo e dei suoi dispositivi collegati, per farne una parte
integrale del sistema stesso senza dovere avere ‘n’ intelligenze
dislocate in macchina e, quindi, per l’utilizzatore, tante suite
di programmazione. L’azionamento AX5000 è programmato
direttamente dal sistema di controllo tramite il software
d’automazione Twincat.
Molto performante, non mostra la sua giovane età se non nel
fatto che la gamma continua a essere arricchita: attualmente
sono disponibili azionamenti a un canale, da 1,5 A a 25 A, e a
Iniziativa realizzata in collaborazione con la direzione marketing
B
eckhoff Automation nel 2008: consuntivo di un
anno difficile per l’economia internazionale.
Come ha retto l’azienda in questo periodo di crisi e grazie a quali risorse/capacità?
“In Italia, la nostra azienda ha retto e sta reggendo molto bene
alla congiuntura economica negativa, confermando anche
per il 2008 gli indici di crescita degli anni precedenti” afferma
Vincenzo Tampellini, branch manager packaging in Italia e
responsabile della filiale Beckhoff Automation di Bologna.
“D’altra parte, in Italia ci è più facile rafforzare la nostra posizione, perché l’ingresso sul mercato nazionale è ancora relativamente recente. E il potenziale è notevole, perché esiste un
bacino di clienti da acquisire enorme rispetto a quelli già
acquisiti. In più, almeno nella nostra zona, i
Nuovi moduli Ethercat clienti non danno
e IPC potenziano l’offerta di segni di crisi ma, al
Beckhoff, che punta non solo contrario, hanno quasu tecnologie innovative, ma si tutti espresso un
anche su un servizio indice di crescita relalocalizzato ai clienti tivamente costante
nell’anno in corso”.
Beckhoff Automation
sta quindi aumentando la sua presenza in Italia, grazie anche
a un maggiore numero di macchine che adottano la tecnologia Beckhoff ‘on board’. Il motivo di questa scelta risiede principalmente nell’innovazione tecnologica che caratterizza
l’offerta Beckhoff. “Il mercato, da sempre competitivo, ora lo è
più che mai e per vincere la propria battaglia ha bisogno di
partner che supportino e favoriscano lo sviluppo tecnologico
delle sue macchine” sottolinea Tampellini.
“In questi ultimi due anni, il contributo principale alla crescita di Beckhoff è venuto dalla piattaforma bus Ethercat, particolarmente apprezzata per le potenzialità offerte (sincronizzazione, integrazione, risposta in tempo reale, flessibilità nella scelta della topologia ecc.). Nel 2008, poi, ai risultati positivi portati da Ethercat si sono aggiunti gli sviluppi legati al mercato della building automation” afferma Pierluigi Olivari,
managing director di Beckhoff Automation.
“L’attenzione e l’impegno nel mondo del packaging sono per
Cover story
due canali RMS (molto importanti soprattutto nel campo del
packaging) fino a 6 A per canale. “Mi piace sottolineare anche
la modernità con cui gli azionamenti sono stati realizzati, pensando sia all’utilizzo singolo (ancora molto presente nel mercato), piuttosto che all’utilizzo in batteria con accessori molto
ben congegnati per un risparmio consistente in termini di
cablaggio, pur mantenendo la capacità di avere pochi ricambi per la gestione del pacchetto completo” riferisce Tampellini.
“È chiaro che AX5000 non nasce per competere sul mercato
degli azionamenti a sé stanti: esso è infatti un elemento del
sistema, quindi è nel confronto fra sistemi, non fra azionamenti, che AX5000 si distingue al meglio” egli aggiunge. “In
questo senso, l’azionamento si colloca molto bene perché è
assolutamente integrato, assolutamente trasparente (con trasferibilità dei dati al 100 per cento), molto aperto come tutto
il resto del sistema e in grado già oggi di controllare motori
rotativi, lineari, ‘torque’ e sincroni, di produzione di Beckhoff
e non solo. I nostri azionamenti sono aperti a moltissime tipo-
Beckhoff Automation
logie di ‘feedback’ che il mercato offre in questo momento.
Questo risponde alle esigenze dell’utenza, che tante volte ha
bisogno di motorizzazioni un po’ particolari e personalizzate.
In più, aspetto non meno importante, vi è la possibilità di integrare già oggi tecnologie di ‘safety’, sia di tipo cablato, sia (a
breve) di tipo software (su bus Ethercat). Infatti, a breve, i nostri
azionamenti offriranno ‘Safety over Ethercat’, che segnerà una
svolta in tema di sicurezza delle macchina: le macchine multiasse non dovranno più cablare un singolo filo” conclude
Tampellini.
“L’offerta che caratterizza il marchio Beckhoff, sistemi di controllo PC-based e aperti, nasce per l’industria e in un secondo
tempo entra nel mondo della building automation. Apertura
e scalabilità del sistema, unitamente a compatibilità con le
diverse famiglie di I/O, ci hanno permesso di rafforzare, con
pochi sforzi, la nostra presenza in un settore inizialmente lontano dal nostro target. Indipendenti dal protocollo di comunicazione (EIB, LON, Dali, MPbus ed EnOcean), i nostri pro-
TERMINALE ETHERCAT PER SENSORI POWER OVER ETHERCAT
Il sistema di terminali Ethercat di
Beckhoff si è arricchito: durante
l’ultimo SPS/IPC/Drives di Norimberga
è stato presentato il terminale
EK1132, che supporta Power over
Ethercat, secondo lo standard Ieee
802.3af. Per il segnale del fieldbus e
l’alimentazione viene utilizzato un cavo
Ethercat/Ethernet standard.
Il terminale EK1132 è particolarmente
adatto per sensori, come encoder per
alberi rotanti o dispositivi di misura
della lunghezza, che possono essere
collegati tramite un singolo cavo. La
tensione di alimentazione dei sensori
di 48 V è generata nel terminale dalla
tensione di 24 V utilizzata come standard industriale. L’ingresso massimo
di corrente dei dispositivi collegati al
terminale è di 350 mA. Il trasferimento
dei segnali e dell’energia avviene sullo
stesso cavo, pertanto è possibile utilizzare cavi a quattro fili.
I sensori Power over Ethercat sono
collegati tramite un connettore a 4 pin,
per esempio del tipo M12. La lunghezza massima del cavo è di 100 m. Un
sistema intelligente di distribuzione
della potenza rileva la classe alla quale
appartengono i vari consumatori e distribuisce di conseguenza la potenza
totale disponibile (15,4 W) ai dispositivi collegati. Analogamente al terminale
a due porte EK1122, anche EK1132
permette la configurazione di topologie
Ethercat a stella. Attraverso la suite
per l’automazione Twincat di Beckhoff
e altri master Ethercat adatti, EK1132
supporta anche l’accoppiamento e il
disaccoppiamento di dispositivi
Ethercat durante il funzionamento (‘hot
connect’).
Con il terminale Power over
Ethercat è necessario un solo cavo
per l’alimentazione e il segnale
Ethercat
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dotti rivolti al civile permettono la gestione dell’impianto
d’illuminazione, riscaldamento, condizionamento, delle esigenze di comfort ecc.” aggiunge Olivari.
Ultima, ma non meno importante, è la suite di programmazione su Twincat con librerie specifiche per il settore, al fine di
agevolare i clienti nell’approccio a un tipo d’automazione che
per l’installatore potrebbe essere un po’ nuovo, anche se molto accattivante, sia nei costi, sia nelle potenzialità.
La tecnologia Ethercat
La comunicazione industriale secondo Beckhoff: parliamo un
po’ di più di Ethercat e dei suoi punti di forza rispetto ad altri
‘competitor’ Ethernet-based.
“Gran parte della crescita tecnica di Beckhoff Automation si
appoggia alla tecnologia Ethercat” afferma Tampellini. “Tra le
novità più recenti si possono citare, ad esempio, i moduli di
I/O veloci XFC. Si tratta di un elemento che caratterizza
l’offerta Beckhoff e la rende unica rispetto ai suoi numerosi
competitor proprio perché, attraverso una tecnologia che è
alla portata di tutti, è possibile raggiungere livelli di prestazione decisamente importanti”. Sfruttando la combinazione tra
alta velocità e alta capacità di Ethercat, Beckhoff ha introdotto la tecnologia XFC (eXtreme Fast Control technology), grazie alla quale è possibile spingere la velocità oltre a quella del
bus, per prestazioni, in termini assoluti, paragonabili a quelle
della strumentazione da laboratorio più che a quelle classiche
PC EMBEDDED CON PROCESSORE ATOM
Il nuovo CX5000 è il PC embedded
x86 più compatto di Beckhoff.
Installabile dinamicamente su guida
DIN, ‘fanless’, presenta una dissipazione massima di potenza di soli 8 W.
Questo nuovo concetto d’automazione
è stato reso possibile dall’ultima generazione di processori Intel, gli Atom. Il
PC embedded CX5000 offre altresì un
elevato potenziale di ottimizzazione dei
costi. Grazie al processore Atom, infat-
ti, è circa il 30 per cento meno costoso di altri dispositivi con prestazioni
paragonabili.
In particolare, il modello CX5010 è dotato di processore Atom da 1,1 GHz,
mentre la serie CX5020 è dotata di un
processore da 1,6 GHz. La nuova
famiglia CX si posiziona a metà della
gamma di PC embedded, che attualmente include cinque classi di CPU. In
termini di prestazioni, la serie CX5000
si posiziona fra il modello CX1010 e il
CX1020, ormai ben consolidati.
Con dimensioni di soli 85x100x91
mm, inclusi alimentatore e interfaccia
I/O, il PC embedded CX5000 è eccezionalmente compatto. Oltre a essere
installabile su guida DIN e a essere
privo di ventola, offre un collegamento
diretto ai terminali Beckhoff standard o
Ethercat.
A differenza delle altre famiglie di PC
embedded CX, la serie CX5000 ha un
numero fisso di interfacce di sistema.
I terminali Ethercat offrono un’ampia
gamma di opzioni d’espansione, inclusa l’integrazione di master o slave
fieldbus, ad esempio per Profibus,
Profinet, Devicenet, Canopen ecc. Su
CX5000 sono disponibili due porte
Gigabit Ethernet indipendenti e quattro
interfacce USB 2.0. All’interfaccia DVID è possibile collegare un Control
Panel Beckhoff o un monitor DVI standard. Come supporto di boot e memorizzazione si utilizza una scheda compact flash intercambiabile. Il sistema
operativo può essere Windows CE o
Windows XP embedded.
Il software d’automazione Twincat
Beckhoff trasforma il sistema CX5000
in un potente strumento PLC e di
motion control utilizzabile con o senza
visualizzazione.
La nuova serie
di PC embedded CX5000
con processore Intel Atom
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Cover story
dell’automazione. Con la tecnologia XFC si ottiene infatti un
tempo di risposta degli I/O inferiore a 100 μs.
Ethercat presenta numerosi vantaggi, come si può evincere
dai dati comparativi liberamente accessibili. In primo luogo, è
da sottolineare il fatto che Ethercat è una tecnologia ‘open
source’, promossa e aggiornata dal consorzio ETG (Ethercat
Group - www.ethercat.org), che conta oltre 850 iscritti. “Forse
la cosa non è nota a tutti, comunque chiunque si può iscrivere al consorzio e accedere a questa tecnologia” rimarca
Tampellini. “Nella sola provincia di Bologna abbiamo quattro
clienti che stanno sviluppando autonomamente su tecnologia Ethercat e sono già numerose le aziende d’automazione
che hanno annunciato l’intenzione di integrare Ethercat fra i
Beckhoff Automation
loro bus. Inoltre, la tecnologia Ethercat è abbastanza semplice e non richiede hardware dedicato, ma solo una porta
Ethernet generica, disponibile su qualsiasi PC industriale e
no”. A ciò si aggiunge il grande vantaggio di Ethercat in termini di velocità, grazie all’utilizzo ottimale della banda passante messa a disposizione da Ethernet. Questo, a sua volta,
consente il trasferimento di un enorme quantitativo di dati,
che trasformano Ethercat in un vettore anche per quasi tutti
gli altri bus di campo, notoriamente più lenti ma molto utilizzati nell’automazione. “Dobbiamo infatti ricordarci che un
punto di forza di Beckhoff è l’integrabilità rispetto allo stato
dell’arte, seguendo una filosofia d’innovazione, ma non di
stravolgimento: grande tecnologia, quindi, ma anche grande
C6915: PC ESTREMAMENTE COMPATTO CON PROCESSORE ATOM INTEL
I processori Atom Intel aumentano
ulteriormente la scalabilità della tecnologia di controllo basata su PC. La parte centrale del modello C6915, il nuovo PC per armadio di controllo, è
costituita dalla CPU, la più piccola
attualmente offerta da Intel. È l’IPC
Beckhoff più compatto, misurando
solo 47x157x116 mm.
A causa della bassa dissipazione di
potenza del processore, i controllori
basati su Atom possono essere molto
compatti e avere un prezzo moderato.
Con ‘housing’ in alluminio estremamente compatto, il PC C6915 è dotato
di una scheda madre da 3,5” per processori Atom da 1,1 GHz o 1,6 GHz. Il
raffreddamento è ottenuto tramite la
superficie in alluminio, permettendo il
funzionamento fino a temperature di
55 °C. La configurazione di base di
C6915, privo di parti mobili e ventola,
prevede una compact flash. Su richiesta è possibile integrare un hard disk o
una seconda compact flash.
Il modello C6915 presenta uno slot
mini PCI libero per una fieldbus card
mini PCI Beckhoff o una scheda
Ethernet addizionale. Ciò richiede una
scheda compact flash come supporto
di memorizzazione. Se il dispositivo è
dotato di due schede compact flash o
di un hard disk, lo slot mini PCI può
essere utilizzato solo per schede
Novram.
Il prodotto, infine, estende la serie di
IPC C69, disponibile in differenti classi
di prestazioni, da Intel Celeron M ULV
a 1,0 GHz (C6925) a Core2 Duo a
2,16 GHz (C6920). I PC industriali di
questa serie, associati a un control
panel Beckhoff con connessioni DVI e
USB o con connessioni Ethernet, mettono a disposizione una piattaforma di
controllo a elevate prestazioni per
costruttori di macchine e impianti,
soprattutto se usata insieme al software d’automazione Twincat. Grazie
alle due interfacce Ethernet indipendenti, il modello C6915 è particolarmente adatto come unità di elaborazione centrale compatta per un sistema di controllo Ethercat.
Tra le altre specifiche, da segnalare
l’adat tatore grafico su scheda Intel
GMA500, il sistema operativo Windows
CE e la classe di protezione IP20.
Estremamente compatto,
l’IPC C6915 di Beckhoff monta
processore Atom Intel
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rispetto per ciò che è la situazione attuale” afferma Tampellini.
“Proprio per questo, Ethercat permette anche di fare da ‘bridge’ fra tecnologie attuali e consolidate (come i vari bus di campo) con le prestazioni e le tecnologie che Ethercat può portare come rinnovamento su una macchina”.
In aggiunta è possibile gestire un ‘clock’ sincronizzato all’interno del bus di campo; il sincronismo è sul bus e non imposto dal master e questo rende le prestazioni del bus indipendenti dalla qualità del master della rete. Il cliente non è costretto a fare delle scelte predittive sul master, proprio perché la
qualità delle prestazioni è data dalla tecnologia del bus.
La gamma di prodotti che Beckhoff sta sviluppando cresce, sia
lungo la linea tradizionale (tecnologie bus ‘coupler’ e moduli
di I/O, generando un’enorme quantità di moduli basati su
Ethercat), sia lungo le linee IP20/IP67 a completamento della gamma Ethercat.
La filiale di Bologna
Beckhoff Automation ha recentemente potenziato la filiale di
Bologna. “A Bologna era già operativo un gruppo di persone,
raddoppiato nel corso dell’ultimo anno, che ora è stato organizzato nella nuova sede” afferma Tampellini. “La filiale si colloca
in un contesto molto interessante, che è quello della cosiddetta
‘packaging valley’: essere vicino ai propri clienti è un importante punto di forza”. A maggior ragione, essere vicini alla packaging valley significa potere rispondere tempestivamente a tutte le richieste e ai problemi tecnici dei clienti di quell’area, eliminando i tempi di trasferimento dalla sede di Nova Milanese”.
C65, NUOVA SERIE DI PC INDUSTRIALI DI BECKHOFF
Beckhoff ha potenziato la propria
gamma di PC industriali con una nuova generazione di IPC da incasso: con
l’obiettivo della massima flessibilità, la
serie C65 è stata progettata per
l’installazione in quadri elettrici o nella
parte posteriore di un pannello/pulpito
di controllo. Integrando questo IPC in
un contenitore esistente, risulta una
soluzione estremamente compatta,
che permette anche configurazioni e
opzioni di estensione ‘push-button’
altamente flessibili sulla parte frontale
del contenitore della console.
I PC industriali della serie C65 sono
caratterizzati da un dissipatore termico
per il raffreddamento montato all’esterno, tramite un opportuno ritaglio
nel pannello dell’armadio di controllo.
Guarnizioni integrate assicurano protezione in IP67 (tenuta rispetto ad acqua
e polvere).
La nuova serie C65 offre agli utenti la
massima flessibilità in termini di confi-
gurazione del control panel. Infatti, il
prodotto può essere scelto indipendentemente dal numero e dal tipo di
tasti o switch di controllo sulla parte
frontale dell’armadio di controllo. Il
contenitore compatto e sottile della
serie C65, con connessioni integrate
dell’IPC sulla parte posteriore, permette un numero flessibile di pulsanti sul
pannello frontale dell’armadio, in base
all’applicazione.
In combinazione con il software
d’automazione Twincat, la serie C65
offre un potente sistema PLC e motion
control. Dotata di scheda madre
Beckhoff da 3,5”, la serie di PC industriali C65 è disponibile con quattro
tipi di processori: Intel Celeron M da
1,5 GHz o Pentium M a 1,8 GHz per
C65xx-0000 e Intel Core Duo a 2,0
GHz o Core2 Duo a 2,16 GHz per
C65xx-0010.
Infine, la serie è disponibile con due
tipi di memorizzazione: il modello
C6515-0010 è un PC senza parti
mobili che può accettare fino a due
schede compact flash; il modello base
C6525-0010 ha invece un hard disk,
su richiesta se ne può aggiungere un
secondo, per un sistema ‘Raid’.
Il sistema operativo è Windows XP
embedded.
La serie di IPC C65 è stata progettata
per l’installazione in quadri elettrici
o nella parte posteriore di un
pannello/pulpito di controllo
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Cover story
La filiale consta attualmente di personale tecnico con una
competenza specifica nel mondo del packaging, in grado di
assistere il cliente e di supportarlo, sia nella fase di progettazione, sia in quella di analisi di nuove linee. In presenza di progetti di una certa entità, dove l’impegno a livello progettuale
è particolarmente consistente, resta la possibilità di essere
affiancati dagli specialisti della sede di Nova Milanese o anche
della casa madre. La filiale di Bologna infatti fa da ‘trait
d’union’ tra la casa madre a Verl e le realtà del centro-sud Italia.
“Essere presenti sul territorio significa essere vicini ai clienti e
parlare la stessa lingua in termini sia geografici che applicativi” sottolinea Tampellini. “Questo migliora la comprensione
dei nostri interlocutori e delle loro problematiche. Il supporto
tecnico è sempre stato uno dei motivi di apprezzamento di chi
Beckhoff Automation
sceglie Beckhoff, come partner. Crediamo infatti nella tecnologia, nell’innovazione e nella ricerca di nuove soluzioni per i
mercati in cui siamo inseriti (Beckhoff era, è e rimarrà un’azienda tecnologica), ma anche nella forza del supporto che siamo in grado di offrire e nella nostra capacità di trasferire le nuove tecnologie alla clientela. Non ci basta essere ideatori di nuovi prodotti, per noi è importante trasferire il ‘know-how’ alla
clientela e un semplice catalogo non è sufficiente; occorre aiutare il cliente a compiere scelte consapevoli all’interno di un’offerta che diventa quotidianamente sempre più ampia”. ■
Valerio Alessandroni
Beckhoff Automation readerservice.it n. 01
TWINSAFE: FUNZIONE ‘SAFETY’ INTEGRATA NEGLI AZIONAMENTI
Le macchine in movimento possono
generare situazioni di pericolo per
operatori e personale addetto alla
manutenzione. È una priorità che
chiunque entri in contatto con la macchina sia protetto da eventuali lesioni,
in ogni momento e durante l’intero
ciclo di attività. Controllo integrato e
tecnologia safety sono prerequisiti per
un’automazione sicura ed economicamente interessante. Beckhoff, lavorando su integrazione delle funzioni safety
e motion control, ha creato il sistema
TwinSafe, in risposta alle esigenze di
safety. Con questa soluzione si può
realizzare un’automazione sicura e
integrata, che va dagli I/O digitali abbinati a CPU di sicurezza decentrate,
fino agli azionamenti. Semplicità di
gestione, funzioni di diagnostica e
supporto, agevolano l’utente nell’implementazione, rapida e sicura, delle
applicazioni necessarie.
Inoltre, ‘Safety over Ethercat’, il protocollo sviluppato in conformità con IEC
61508, può essere trasferito utilizzan-
do Ethercat o altri gateway. Oltre a
Ethercat si possono sfruttare bus di
campo tradizionali come Profibus,
Canopen, Sercos o Ethernet.
Utilizzando la gamma TwinSafe, la tecnologia safety può essere implementata anche in macchine e impianti privi
di un sofisticato controllo safety centrale.
Con la soluzione TwinSafe
di Beckhoff la funzione ‘safety’
è integrata negli azionamenti
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