EtherCAT asse portante del portafoglio prodotti

Supplemento a Automazione Oggi n° 342 Gennaio Febbraio 2011 - In caso di mancato recapito inviare al CMP/CPO di Roserio - Milano per la restituzione al mittente previo pagamento resi - ISSN: 0392-8829
www.ilb2b.it
HARDWARE E SOFTWARE PER L’AUTOMAZIONE DISTRIBUITA
Fieldbus
&
Networks
DOSSIER RETI ‘GREEN’
PRIMO PIANO DISPOSITIVI DI RETE
PER AMBIENTI ESTREMI
FEBBRAIO 2011
Fieldbus & Networks
COVER STORY
&
di Carlo Lodari
ETHERCAT:
ASSE PORTANTE
DEL PORTAFOGLIO
PRODOTTI
STRATEGIE FUTURE E PROSPETTIVE DI MERCATO
DELL’AZIENDA DA UN LATO, PUNTI DI FORZA DELLA
TECNOLOGIA ETHERCAT E OBIETTIVI PERSEGUITI DA
ETG DALL’ALTRO: ECCO SINTETIZZATI I TEMI CHIAVE
ATTORNO AI QUALI SI È SVOLTA LA CONVERSAZIONE
FRA F&N E BECKHOFF AUTOMATION
“Anno nuovo, vita nuova” dice il detto, e il 2011
è ormai iniziato con previsioni ottimistiche relativamente al mercato dell’automazione. Si prenda,
per esempio, l’ambito delle soluzioni per il packaging, individuato da ISM Research come il comparto a più veloce crescita per chi opera nel
motion control fino al 2014. In particolare, la ripresa del mondo del aperti per l’automazione con tecnologia di controllo basata su PC, è
controllo di movimento sarà guidata, secondo il noto ente di ricerca presente in 70 Paesi nel mondo tramite distributori e 30 filiali.
indipendente, dal settore della produzione di macchine, che nel 2009
ha assorbito il 95% delle vendite. I mesi di fine 2009 e della prima Fieldbus&Networks: Che cose ne pensate delle ottimistiche
metà del 2010 avevano visto un aumento della quota degli ordinativi previsioni di mercato elaborate da alcune associazioni di codi macchine, in particolare nei comparti ad alta
tecnologia (semiconduttori, elettronica, assemblaggio). Alla ripresa del packaging contribuiscono del resto anche la crescita dell’età media
della popolazione e l’urbanizzazione, con conseggi, i sistemi fieldbus tradizionali devono confrontarsi con nuove
guente aumento della domanda di cibo e betecnologie in grado di offrire maggiori prestazioni e apertura vervande pronte e prodotti medicali, quindi dei
so il mondo Internet. Utilizzatori e costruttori di impianti devono
consumi e, più in generale, delle soluzioni di condecidere se, quando e come adottare queste reti di nuova generazione,
fezionamento e imballaggio.
Industrial Ethernet e in particolare Ethercat. Da qui l’esigenza di conosceLe positive performance del comparto del packare meglio queste tecnologie, approfondendo temi di estrema attualità per
ging sono confermate dai dati Ucima (Associail mondo dell’automazione industriale. Beckhoff ha accolto questa richiezione dei costruttori italiani di macchine
sta, aderendo come co-sponsor al Roadshow Ethercat Italia 2011, organizautomatiche per il confezionamento e l’imballagzato da ETG. L’evento, tenutosi ai primi di febbraio nelle città di Milano,
gio): nonostante la flessione registrata negli ulBologna e Padova, è stato interamente dedicato a Industrial Ethernet,
timi mesi del 2010, il trend degli ordinativi è stato
all’esplorazione della tecnologia Ethercat e alla presentazione delle solupositivo, con tredici mesi consecutivi di crescita.
zioni che il protocollo può offrire.
La raccolta ordini ha segnato un calo nel mese di
Nello specifico, dopo il benvenuto di Martin Rostan di ETG, la giornata è
novembre 2010, ma ha comunque mantenuto liproseguita con due interventi dello stesso Rostan sui temi “Ethernet
velli superiori a quelli del 2008, l’indice degli orstandard nell’automazione industriale?” (TCP/IP ma non solo) e
dini totali (espresso nella base ordini medi
“Protocolli Industrial Ethernet a confronto” (testa a testa fra Ethercat,
2009=100) si è attestato a quota 77, valore infeProfinet, Ethernet IP, Sercos III ecc.). Oltre a essere direttore esecutivo di
riore a quello dello stesso periodo del 2009
ETG, Rostan presiede i gruppi Canopen all’interno di CAN in Automation
(quando era stato pari a 98,8), ma superiore al
ed è esperto tecnico in comitati di standardizzazione ISO e IEC per la
72,8 di novembre 2008.
comunicazione industriale.
Cosa pensano però di questi dati e previsioni di
Ha fatto seguito l’intervento di Nicola Urbano intitolato “Ethercat, caratcrescita i protagonisti del settore dell’automateristiche e vantaggi”, che ha indagato i principi di funzionamento e le
zione? Lo abbiamo chiesto a Pierluigi Olivari, Maprestazioni raggiungibili dal protocollo, l’architettura di rete e la topolonaging Director di Beckhoff Automation.
gia da adottare, i vantaggi economici conseguibili, le funzionalità di conParticolarmente focalizzata sull’innovazione,
l’azienda, che nello specifico realizza sistemi
INDUSTRIAL ETHERNET È DI SCENA
O
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Cover story Beckhoff Automation
struttori? Avete già avuto
modo di osservare riscontri
positivi? Come si posiziona
Beckhoff Automation?
non ci aspettiamo incrementi percentuali molto sostenuti, proprio perché il comparto nel 2009 non ha sofferto riduzioni consistenti in termini
di volumi.
F&N: In questo contesto, quali sono le prospettive per Ethercat?
Pierluigi Olivari: Il nuovo anno
si apre dopo un 2010 caratterizzato da segnali positivi e concreti rispetto al 2009. I risultati
registrati nel 2008 sono stati recuperati completamente e superati grazie al volume degli
ordini, alla pressoché contemporaneità tra variazione congiunturale e ingresso nel nuovo
anno solare. Il fenomeno è stato
accentuato dall’effetto praticaPierluigi Olivari, Managing
Director di Beckhoff Automation
mente ‘digitale’ generato dalla
variazione congiunturale, sia in
negativo a fine 2008, sia in positivo con la ripresa del 2010. La ripresa
è stata praticamente priva di ‘effetti rimbalzo’; il fatto che in Italia sia
considerata ancora a livello di ‘previsione’ è in gran
parte da attribuire a un’inclinazione psicologica, culturale ed economica, che per la situazione del sistema
Italia non favorisce importanti crescite repentine.
Pur con diversa intensità, la crescita ha toccato svariati
settori, tra questi sicuramente il packaging, anche se
P.O.: Ethercat, protocollo Industrial Ethernet realtime che permette di
raggiungere nuovi traguardi nella comunicazione tra macchine e impianti, continua a essere l’asse portante del portafoglio prodotti di
Beckhoff. Sicuramente rimarremo concentrati sullo sviluppo e sulla
promozione di tutte quelle soluzioni, i nostri azionamenti in primis, che
impiegano al meglio le caratteristiche di Ethercat, quali sincronizzazione, velocità, apertura sia come topologie, sia come dispositivi disponibili e protezione degli investimenti. In parallelo, ci stiamo
focalizzando sulla realizzazione di una linea di motori brushless completamente prodotta da Beckhoff.
F&N: In che modo intendete operare in questo ambito?
P.O.: Nella primavera 2010, da una joint venture tra Beckhoff ed Erwin
Fertig (cofondatore di Elau) è nata Fertig Motor GmbH, che per la fine
figurazione e diagnostica ecc. Nel pomeriggio
sono state organizzate due sessioni tecniche,
specificamente dedicate, rispettivamente, a
utilizzatori e sviluppatori. Al primo gruppo
Un momento del
sono stati proposti gli interventi di Stefano
Roadshow 2010
Monti (Beckhoff Automation) sul tema “XFC:
come migliorare l’efficienza delle macchine” e
Rostan sui temi “Dai fieldbus a Ethercat (punti in comune e differenze; semplicità di conversione e vantaggi per gli
utenti)” e “Applicazioni: perché le aziende scelgono Ethercat”. Andrea Pichetto di EasiTec, nel suo intervento intitolato
“Applicazioni di controllo basate su PC ed Ethercat”, ha fatto invece una panoramica di alcune applicazioni di controllo
basato su PC realizzate in Italia utilizzando il master di comunicazione Ethercat di Koenig e altri prodotti complementari
forniti da EasiTec. Infine, Fabio Bistoletti di Servotecnica ha illustrato alcuni “Esempi di applicazioni Elmo con architettura Ethercat multi-asse”. Infatti, nel 2010 Elmo Motion Control ha realizzato alcune applicazioni con la linea di azionamenti ‘Gold’ con sistema di comunicazione Ethercat nel settore delle macchine per l’industria elettronica.
Il gruppo degli sviluppatori ha invece ascoltato le presentazioni di Rostan su “Come implementare uno slave Ethercat”
e Gianluigi Magnasco di EasiTec su “Stack Ethercat master e slave Koenig sul campo”. Quest’ultima presentazione ha
inteso illustrare come diversi clienti hanno potuto dotare di connettività Ethercat i propri prodotti grazie alle soluzioni di
Koenig. In seguito, Nicola Urbano ha illustrato le “Soluzioni di sviluppo Ethercat firmate Beckhoff”. La giornata degli
sviluppatori è proseguita quindi con Fabio Filipponi di Telestar, che ha trattato della “Configurazione Ethercat nel sistema di programmazione CoDeSys conforme allo standard IEC 61131”. La giornata si è infine chiusa con la presentazione
intitolata “Caribou Board, comunicazione industriale e controllo flessibili” su come implementare Ethercat in modo
semplice, a cura di Riccardo Pacciani di EBV Elektronik. I partecipanti hanno così avuto modo di conoscere a fondo
Ethercat, le soluzioni legate al mondo di Ethernet industriale, gli ultimi sviluppi della tecnologia, il ruolo chiave della
scelta dei fieldbus, con esempi applicativi e strategie di conversione.
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del 2011 consentirà l’immissione sul mercato dei primi servomotori
interamente Beckhoff. In futuro svilupperemo e produrremo anche motori per applicazioni specifiche. In questo modo, Beckhoff e Fertig Motors intendono porsi come partner di eccellenza per i propri clienti. Le
serie di servomotori standard esistenti, gli AM2000, AM3000 e
AM3500 di Beckhoff, saranno ovviamente affinate, per offrire una
gamma sempre più ampia di soluzioni di motion control.
Entrando nel protocollo
Ethercat, come ha affermato Olivari, rimane dunque il protocollo per
eccellenza per le soluzioni di automazione e asse portante dell’offerta
Beckhoff.
Parlare di Ethercat significa anche ampliare il discorso all’associazione
ETG - Ethercat Technology Group, nata nel 2003 proprio con lo scopo
di sostenere e promuovere lo sviluppo della tecnologia.
Abbiamo interpellato in merito a ETG, all’attività recentemente svolta
dal gruppo e alle iniziative future, Nicola Urbano, Technical and Sales
Support di Beckhoff Automation, nonché Ethercat Specialist.
Fieldbus&Networks: Si dice sia di buon auspicio iniziare
l’anno con i ‘buoni propositi’ per il futuro, a partire da un bilancio dell’attività passata. Qual è la posizione di ETG?
Nicola Urbano: Quanto al presente, Ethercat Technology
Group è attualmente la più
grande organizzazione mondiale
sia nel campo della tecnologia
Ethernet Industriale, sia dei fieldbus per l’automazione in generale, come dimostrano gli oltre
1.500 associati, provenienti da
52 differenti Paesi, nonché il
ritmo delle iscrizioni che si registrano con cadenza giornaliera.
In Europa e Nord America la
crescita del gruppo si è confermata robusta, ma è stata superata da quella dei Paesi asiatici,
dove ha raggiunto i 400 iscritti.
Nicola Urbano, Technical and
Sales Support di Beckhoff
Il fatto che questa tecnologia
Automation ed Ethercat Specialist fieldbus venga riconosciuta e
impiegata a livello mondiale è
confermato, oltre che dal numero degli associati, dalla grande varietà
di dispositivi che implementano Ethercat come interfaccia.
UNA JOINT VENTURE PER IL MOTION CONTROL
F
ertig Motors, con sede a Marktheidenfeld, in
Germania, è nata nel marzo 2010 dalla joint venture
tra Beckhoff ed Erwin Fertig. In collaborazione con
la neonata società, Beckhoff svilupperà nuove serie di
servomotori per la propria tecnologia di controllo PCbased e per Ethercat. La divisione Motion di Beckhoff era
già stata oggetto di un primo ampliamento strategico
quando era stata potenziata con nuove linee di servoamplificatori, servoterminali e servomotori. Ora l’azienda
intende concentrarsi sull’incremento della capacità produttiva, puntando a una crescita del settore motion pari
al 25% del fatturato totale. “Siamo specialisti in hardware
Hans Beckhoff
Erwin Fertig
e software e disponiamo di un esteso know-how in materia di motion control.
Ora questa conoscenza viene ulteriormente approfondita grazie allo sviluppo delle nostre linee di motori, specialmente nelle aree dove si richiedono sia un’elevata dinamicità dal punto di vista meccanico e magnetico, sia nuovi
algoritmi di controllo” ha illustrato Hans Beckhoff, amministratore delegato di Beckhoff Automation, per il quale la
collaborazione con Fertig Motors rappresenta un grande passo avanti per lo sviluppo di Beckhoff. “Accogliamo questa nuova sfida con vero piacere, convinti di poter offrire ai clienti soluzioni di sistema sempre più potenti”. Il team
che ruota attorno a Erwin Fertig, cofondatore di Elau, è formato attualmente da 15 esperti sviluppatori di motion control. La produzione sta crescendo e si arriverà a quella in serie alla fine del 2011. “Il nostro obiettivo è sviluppare servomotori di ultima generazione: dinamici, a elevata efficienza energetica e dai costi contenuti. Il nostro team di specialisti è fortemente motivato e aperto alle future sfide.
Per poter assicurare continuamente i massimi standard qualitativi e garantire un’elevata disponibilità, tutti i motori
devono essere ‘Made in Germany’” ha dichiarato Erwin Fertig. Sulla base delle linee di prodotto aggiuntive implementate, in futuro l’azienda pensa di realizzare anche motori per applicazioni specifiche. Beckhoff e Fertig Motors
desiderano così rappresentare un partner di eccellenza per i clienti. In questo contesto, verranno anche perfezionate
le serie di servomotori standard di Beckhoff, AM2000, AM3000 e AM3500, affinché le due società possano insieme
offrire ai clienti una più ampia gamma di soluzioni di motion control.
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Cover story Beckhoff Automation
Durante l’ultima edizione della fiera internazionale SPS/IPC/Drives 2010
tenutasi a Norimberga, oltre 60 espositori hanno presentato 260 prodotti differenti allo stand ETG. L’aspetto che, a prima vista, ha maggiormente sorpreso i visitatori ha riguardato l’integrazione dei prodotti:
un master Ethercat controllava in contemporanea 35 differenti servodriver, provenienti da 22 case produttrici. Altra unicità del protocollo
è la possibilità di selezionare il master Ethercat più adatto: sono stati
presentati 25 diversi controllori nell’ambito di svariate implementazioni
di sistemi operativi. In aggiunta, ETG conta oltre 100 fornitori di Ethercat master; più di 80 offrono anche servizi per lo sviluppo. Dalla parte
slave le soluzioni sono molteplici, per cui gli end user possono selezionare liberamente i propri partner per le fasi di progettazione e sviluppo delle soluzioni applicative.
F&N: Fra i compiti di ETG figurano la verifica e il monitoraggio
della conformità e interoperabilità dei prodotti a tecnologia
Ethercat. Ci sono novità nell’iter di certificazione?
N.U.: Quella dell’efficienza energetica è una questione di ampio respiro, che coinvolge sia il singolo utilizzatore, il quale può calcolare il
proprio consumo energetico cercando di coordinare e ottimizzare le
proprie risorse, sia chi installa pannelli solari su larga o piccola scala.
Né resta escluso l’ambito dell’energia eolica, demandata a organizzazioni che cercano di pianificare in maniera giornaliera nuovi impianti.
Bisogna inoltre considerare che la questione tocca il mondo sia dell’industria, sia delle infrastrutture.
Ethercat incontra tutte queste esigenze, forte del fatto che basandosi
su una dorsale Ethernet standard, la tecnologia è in grado di coprire
l’intero range delle applicazioni possibili mediante il concetto di topologia di rete. Inoltre, grazie alla vasta gamma di gateway disponibili,
è possibile integrare nella stessa piattaforma di rete i più svariati bus
di campo in commercio.
Normalmente, per l’ambito della building automation i protocolli fieldbus utilizzati sono differenti da quelli impiegati in campo industriale,
non per questo però le loro prestazioni o i volumi sono inferiori. Il ruolo
di Ethercat consiste nel far convivere tutte queste tecnologie e, al
tempo stesso, coprire quella mancanza di performance a livello di
tempo ciclo, laddove vi siano esigenze particolari o attività dove prestazioni spinte in tal senso risultino irrinunciabili.
N.U.: Principale obiettivo dei test svolti da ETG è verificare la conformità dei dispositivi Ethercat alle specifiche predefinite e la loro interoperabilità con altri dispositivi Ethercat all’interno di una rete.
Il primo aspetto costituisce un obbligo da parte di tutti i fornitori di dispositivi, indipendentemente dal fatto che il prodotto entri in commerF&N: Un altro punto di discussione riguarda le trasmissioni
cio o sia utilizzato solo per eseguire dei test. Esistono due strumenti wireless. Cosa proponete in merito?
distinti per verificare il livello di conformità alle specifiche: Ethercat
CTT - Conformance Test Tool ed Ethercat Conformance Test. Nel detN.U.: “Il problema di far convivere ‘process data’, che richiedono tempi
taglio, il primo strumento implementa le specifiche del protocollo tradi reazione dell’ordine delle centinaia di microsecondi, e trasmissioni
mite un tool software, che permette di
verificare il livello di conformità. I test
possono essere eseguiti direttamente da
chi fornisce e sviluppa il dispositivo
Ethercat. L’Ethercat Conforon il PC industriale
mance Test, invece, verifica
da rack da 19”
il livello di conformità rilamodello
C5210,
sciando un certificato solo
Beckhoff offre un dispositidopo aver superato una
vo estraibile con altezza
serie di prove presso un
standard pari a 1U (=44
centro di competenza uffimm). Questo PC industriaciale, ossia un Ethercat Test
le estraibile, con un houCenter.
sing di soli 482,7 x 44 x
Gli Ethercat Test Center
493,8 mm, mantiene inalsono centri qualificati e auterate le caratteristiche di
torizzati da ETG e svolgono
PC industriale da rack da 19”
potenza e funzionalità ed è
attività di supporto, impleparticolarmente adatto per
mentazione e certificazione
tutte quelle applicazioni in cui vi siano problemi di spazio. Il contenimento in
dei prodotti Ethercat. Il primo centro
altezza è ottenuto grazie alla scheda madre di Beckhoff da 3,5” CB3054, che abbinato, che è anche sede di ETG, si trova a
na, sulla base del chipset GS45 di Intel, tecnologia multi-core al fattore di forma
Norimberga in Germania, altri sono sida 3,5” ed è dotata di numerose interfacce on-board, due porte Gigabit Ethernet,
tuati in Giappone, Korea, Stati Uniti e
quattro porte COM e dodici porte USB. Uno slot Mini-PCI libero consente di inteCina. A seguito della crescente diffugrare ulteriori interfacce fieldbus. Il modello C5210 viene fornito con due telai
sione di Ethercat stiamo pianificando di
intercambiabili per dischi rigidi da 3,5” per sistemi Raid.
incrementarne il numero.
IPC ESTRAIBILE E SLIM
C
F&N: Passando più in dettaglio al
lato tecnico, fra i ‘temi caldi’ del
prossimo anno figura ancora quello
dell’efficienza energetica. Come vi
state muovendo in merito?
Sono disponibili due slot modulari PCIe, nei quali si possono inserire moduli
PCIe oppure, su richiesta, far installare interfacce della scheda madre. La dotazione standard comprende uno slot per unità DVD; come opzione sono disponibili
un’unità CD/DVD ROM o multi DVD. Infine, l’IPC può essere utilizzato con
Windows Embedded Standard, Windows XP, Windows 7 o Windows 2008 Server.
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meno performanti, come quelle wireless, è stato risolto mediante l’incapsulamento del protocollo.
La condivisione dell’unico canale trasmissivo viene
realizzata tramite wrapping del protocollo stesso. L’utilizzo di gateway permette di veicolare frame provenienti da dispositivi wireless verso il master Ethercat
o slave della rete.
Mediante questa soluzione è possibile stabilire comunicazioni wireless senza che vengano meno le normali
prestazioni della rete e senza penalizzare la comunicazione con i dispositivi esterni. Lo stesso meccanismo
è applicato a tutti quei protocolli ereditati dai fieldbus
tradizionali. Questo consente di proteggere gli investimenti fatti in passato e di far coesistere contemporaneamente soluzioni differenti nella stessa
applicazione, conservando le prerogative di velocità e
determinismo proprie di Ethercat.
F&N: Quali sono gli sviluppi raggiunti invece sul
fronte della sicurezza?
N.U.: Il protocollo Safety over Ethercat è definito come
Fscp 12 (Functional safety communication profile) nello
standard IEC 61784-3. Questo standard definisce i requisiti fondamentali in termini di comunicazione dei
dati di sicurezza.
Per ottenere questo risultato, definisce una serie di errori potenziali che si possono generare durante il normale funzionamento del sistema e le rispettive misure
di correzione. Inoltre, il gruppo che ha lavorato su questo tema, ETG Working Group Safety, ha introdotto un
profilo di safety dedicato ai drive, in modo tale da implementare le funzionalità safety direttamente all’interno dell’azionamento.
Utilizzando i benefici della rete Ethercat, questo permette di sfruttare le seguenti caratteristiche:
SERIE COMPACT: ACCOPPIATORE
BUS PER ETHERNET/IP
A
gli accoppiatori bus della serie ‘Compact’ Beckhoff
Automation ha aggiunto un nuovo modello: l’accoppiatore bus BK9055 per Ethernet/IP, con il quale si può utilizzare il sistema di terminali bus Beckhoff, che offre oltre 400 tipi di
segnali diversi. Oltre a contraddistinguersi per ridotte dimensioni e contenimento dei costi, come tutti i prodotti della serie
Compact, il modello BK9055 permette anche di collegare ingressi e uscite alla rete Ethernet/IP in modo semplice e intuitivo. È
compatibile a livello di software con l’accoppiatore bus
Ethernet/IP BK9105; quest’ultimo, a differenza della versione
Compact, dispone di una seconda porta RJ45 (switch a 2 canali).
In questo modo, è possibile realizzare le stazioni I/O adottando
una topologia lineare anziché la tradizionale a stella. Nel caso di
sistemi industriali Ethernet sono disponibili accoppiatori bus
Compact anche per Profinet (BK9053) ed Ethernet (BK9050). Il
dispositivo BK9050 supporta, oltre alle reti Ethernet TCP/IP, anche
Modbus TCP e lo scambio di dati ciclico conforme al protocollo
di automazione Ethercat (EAP).
L’accoppiatore bus per Ethernet/IP BK9055 arricchisce la famiglia
degli accoppiatori ‘Compact’; sono disponibili anche versioni
Compact per Profinet ed Ethernet TCP/IP
TECNOLOGIA SAFETY
PER IL MONDO IP67
L
a soluzione di sicurezza TwinSafe, già parte integrante dei
dispositivi IP20 di Beckhoff - bus terminal ed Ethercat - entra
nel mondo IP67 grazie al modulo Ethercat EP1908: un connettore M12 permette di collegare a un modulo fino a otto sensori
di sicurezza. Fulcro del sistema, il terminale TwinSafe Logic (IP20)
esegue i collegamenti logici dei segnali rilevati. Grazie al software
di automazione TwinCAT si configurano/programmano le funzioni
safety, che poi vengono caricate su un terminale TwinSafe Logic,
per esempio il modulo KL6904 (bus terminal) o EL6900 (Ethercat),
attraverso il sistema fieldbus. Tutti i dispositivi di sicurezza presenti
nell’impianto comunicano con questo terminale logico. I function
block certificati dei terminali TwinSafe Logic consentono di realizzare tutti i task safety in modo semplice e poco oneroso.
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L’Ethercat box
EP1908 per il
sistema
TwinSafe
consente di
acquisire i dati
di otto sensori
safety
direttamente
sulla macchina
o sull’impianto
Cover story Beckhoff Automation
SERVOAMPLIFICATORE COMPLETO IN 12 MM
S
i amplia l’offerta di prodotti compatti per il motion control per la gamma di I/O di Beckhoff: oltre ai terminali per motori passo-passo, in c.a. e c.c., Beckhoff lancia sul mercato una soluzione per task di posizionamento che richiedono
un’elevata dinamicità. Si tratta del servoterminale EL7201, che integra in un alloggiamento standard un servoamplificatore completo per motori fino a 200 W. Grazie all’integrazione nel sistema di I/O Ethercat di Beckhoff, cablaggio e messa in
servizio risultano semplificati, con conseguente riduzione di costi e ingombri. Dotato d’interfaccia resolver, un design compatto ed elevate prestazioni ‘servo’, il modello
EL7201 offre una tecnologia di controllo veloce e
integrata, insieme a un controllo di corrente a
Il terminale Ethercat EL7201
integra nell’alloggiamento
orientamento di campo e a un controllo di velostandard un servoamplificatore
cità proporzionale-integrale. Oltre al collegacompleto per motori fino a 200 W
mento diretto di motore e resolver è possibile
collegare un freno di stazionamento. Come carico si possono utilizzare motori sincroni a
magneti permanenti con corrente nominale di 4
A massimo. Il monitoraggio continuo di numerosi parametri, quali sovratensione, sottotensione, sovracorrente, temperatura del terminale e
carico del motore, offre la massima sicurezza di
esercizio. Grazie al software TwinCAT di Beckhoff
è possibile effettuare la parametrizzazione
comodamente; qualora un master provenga da
terzi, la parametrizzazione avviene mediante il
profilo CAN over Ethercat (CoE).
• conformità con Safety Integrity Level SIL3 della normativa IEC
61508;
• medesimo mezzo di trasmissione per dati di sicurezza e non;
• lunghezza dei process data di sicurezza non limitata dal protocollo;
• nessuna limitazione per quanto riguarda la velocità di trasmissione
e il tempo ciclo;
• semplicità d’implementazione, elevate prestazioni e tempi di reazione minimi;
• utilizzo di gateway per instradare il protocollo safety tra fieldbus
tradizionali ed Ethercat.
Sono numerose le aziende che utilizzano Safety over Ethercat sulle
loro macchine e impianti fin dal 2005 e il trend di crescita di Ethercat
è accompagnato dalla presenza sempre più cospicua di implementazioni master/slave di sicurezza di questo tipo.
F&N: Infine, uno sguardo al futuro. Su quali iniziative state lavorando e su quali ambiti e soluzioni punterete?
N.U.: L’utilizzo di Ethercat come bus di campo e la presenza in commercio di processori come dual e quad core garantisce la possibilità
di superare molti aspetti legati alle applicazioni. Finora un ostacolo
principale è stato quello di demandare a periferie intelligenti e performanti i compiti di elaborazione e calcolo; l’adozione di Ethercat permette di cambiare direzione: la parola d’ordine diventa ‘centralizzare’.
La possibilità di sostituire componenti hardware dedicati con dispostivi
armonizzati consente di applicare tutta una serie di soluzioni di controllo che finora trovavano spazio solo in sistemi dedicati.
Poter effettuare analisi spettrali, modali e di Fourier permette di associare controlli di qualità per applicazioni sempre più spinte. La potenza di calcolo dei PC apre nuove soluzioni nel campo della visione
artificiale e per i controlli neuro-fuzzy. In pratica, vi è un nuovo modo
di concepire il sistema di controllo, aprendo scenari futuribili nel
campo della robotica, della cinematica e del controllo di fabbrica.
Infine, per il futuro continueremo a lavorare sull’innovazione e sull’ottimizzazione della tecnologia, seguendo da vicino le dinamiche di mercato. Uno dei punti di forza, nonché delle caratteristiche distintive di
Ethercat è senz’altro quella di non aver mai rilasciato versioni del protocollo differenti, dai primi anni del 2000 fino a oggi. Non sono state
apportate modifiche hardware o software di sorta e non è cambiata
la visione del sistema quanto a velocità, apertura e sicurezza. Tutto
questo, però, non significa che nel corso degli anni il protocollo non si
sia via via arricchito, implementando funzionalità aggiuntive per esempio di sicurezza e ridondanza. EAP - Ethercat Automation Protocol, per
esempio, completa la comunicazione tra i diversi livelli di fabbrica.
Ogni associato è sempre invitato a contribuire con la propria attiva
partecipazione ai vari Technical Working Group e Task Force dedicati
a temi specifici. Come sempre, obiettivo di ETG è assicurare che la
tecnologia Ethercat risolva e superi tutte le richieste che arrivano dal
mondo industriale. Per questo, il gruppo riunisce svariati esperti fra
costruttori di macchine, integratori di sistemi ed end user, che lavorano
quotidianamente per risolvere problemi inerenti ai differenti campi di
applicazione. Il feedback che proviene da questo insieme di esperienze
viene investito, fatto proprio e reso comune attraverso le normative,
gli standard e tutto quello che occorre per migliorare la tecnologia.
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