{"id":9061,"date":"2021-02-19T14:00:02","date_gmt":"2021-02-19T14:00:02","guid":{"rendered":"https:\/\/inmotion-web.it\/?p=9061"},"modified":"2025-06-17T13:19:46","modified_gmt":"2025-06-17T13:19:46","slug":"significativa-riduzione-di-tempi-e-costi-dinstallazione","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.publiteconline.it\/inmotion\/significativa-riduzione-di-tempi-e-costi-dinstallazione\/","title":{"rendered":"Significativa riduzione di tempi e costi d\u2019installazione"},"content":{"rendered":"\n

La tendenza attuale del montaggio di moduli I\/O direttamente sul campo senza quadro elettrico offre tutta una serie di vantaggi, come la riduzione dei tempi e dei costi d\u2019installazione. Per questo motivo, Phoenix Contact<\/a> ha aggiunto un box I\/O sicuro al suo collaudato sistema I\/O Axioline E con grado di protezione IP67. Ora, anche i segnali di sicurezza fino a SIL 3 e PL e possono essere acquisiti ed emessi.<\/h2>\n\n\n\n

Nello sviluppo di nuove applicazioni, molti costruttori di macchinari e impianti si trovano spesso a confrontarsi con l\u2019interrogativo se i sensori e gli attuatori installati sul campo debbano essere collegati alla tecnica di controllo in modo classico tramite moduli I\/O installati nella morsettiera. Un\u2019alternativa \u00e8 costituita dal collegamento tramite moduli I\/O con grado di protezione IP65\/67 montati direttamente sul campo. Su questo punto si incontrano opinioni diverse, perch\u00e9 ogni approccio presenta vantaggi e svantaggi. Mentre la variante con morsettiera apre a un alto livello di granularit\u00e0, la soluzione IP65\/67 riduce notevolmente dei tempi e dei costi di montaggio e di installazione.
Quali sono dunque i requisiti essenziali che i costruttori di macchine e sistemi di automazione pongono all\u2019integrazione del livello sensore\/attuatore? Da un lato, \u00e8 necessaria una grande flessibilit\u00e0 per poter reagire rapidamente alle esigenze specifiche del cliente, perch\u00e9 di norma non esistono due macchine di serie identiche. Anche questo aspetto \u00e8 quindi un problema importante in questo segmento dell\u2019ingegneria meccanica. D\u2019altro canto, vale il detto \u201cil tempo \u00e8 denaro\u201d, motivo per cui i produttori di macchinari e impianti si aspettano un\u2019installazione semplice ed esente da errori. \u00c8 a questo punto che i dispositivi di campo con elevato grado di protezione mostrano i loro punti di forza. Poich\u00e9 possono essere installati direttamente in loco nella macchina o nell\u2019impianto, si creano brevi percorsi di cavi e la posa dei cablaggi necessari diventa facilmente comprensibile. Inoltre, i cavi M12 preassemblati contribuiscono a ridurre il tempo necessario. In caso di necessit\u00e0 di sostituzione dei moduli a sistema avviato, l\u2019utente richiede una diagnosi esatta con l\u2019ubicazione e la causa dell\u2019errore, in modo da garantire la disponibilit\u00e0 dell\u2019applicazione (figura 1).<\/p>\n\n\n\n

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Figura 1: Grazie al bloccaggio rapido Speedcon, i sensori e gli attuatori possono essere collegati rapidamente: basta mezzo giro del connettore.\n<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Sicuro fino a SIL 3, SIL CL 3 e PL e<\/h3>\n\n\n\n

Gli argomenti elencati sono la ragione per cui il numero di utenti di moduli I\/O decentralizzati con elevato grado di protezione \u00e8 in costante crescita da anni. Con i dispositivi della consolidata serie Axioline E, Phoenix Contact copre un\u2019ampia gamma di tipi di segnale e di reti richiesti. I moduli Axioline E si sono dimostrati specialisti Ethernet per l\u2019installazione sul campo. Ci\u00f2 \u00e8 dovuto al fatto che il sistema di I\/O nel formato monoblocco, collegabile direttamente alla macchina senza quadro elettrico, supporta tutti i protocolli di comunicazione basati su Ethernet, consentendo un elevato grado di flessibilit\u00e0. I suoi ingressi e uscite digitali consentono l\u2019implementazione della maggior parte dei requisiti. Altri tipi di segnale vengono accoppiati tramite il master IO-Link integrato (figura 2). Fino a poco tempo fa, gli utenti si trovavano di fronte alla sfida che i segnali relativi alla sicurezza non potevano essere acquisiti ed emessi con il sistema. Pertanto, per garantire la sicurezza funzionale era necessaria una soluzione parallela la cui realizzazione avveniva o tramite moduli di sicurezza separati in un quadro elettrico centrale o tramite un controllore di sicurezza aggiuntivo, dove entrambe le alternative richiedono un dispendioso cablaggio in parallelo. <\/p>\n\n\n\n

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Figura 2: Il sistema Axioline E supporta tutti i principali protocolli di comunicazione basati su Ethernet.\n<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Questo non \u00e8 pi\u00f9 necessario perch\u00e9 la gamma di prodotti Axioline E \u00e8 stata ampliata per includere il box I\/O sicuro Axioline E Safe con grado di protezione IP67. Il modulo pu\u00f2 ricevere e trasmettere segnali relativi alla sicurezza, come l\u2019arresto di emergenza o la barriera fotoelettrica. A seconda della parametrizzazione e del cablaggio, si pu\u00f2 raggiungere un livello di sicurezza fino a SIL 3, SIL CL3 o PL e (figura 3). Oltre agli otto ingressi e quattro uscite sicure e all\u2019interfaccia IO-Link, il box I\/O include altre caratteristiche speciali. Ad esempio, \u00e8 stato eliminato l\u2019interruttore per l\u2019impostazione dell\u2019indirizzo di sicurezza che viene ora assegnato tramite il rispettivo tool di progettazione o tramite il controllore. Per una rapida sostituzione del dispositivo \u00e8 disponibile opzionalmente un memory stick separato per l\u2019indirizzo di sicurezza. Il box I\/O si caratterizza anche per la sua natura multilingue: da un lato supporta il protocollo Profisafe e pu\u00f2 essere utilizzato insieme ai controllori di sicurezza compatibili con Profisafe, dall\u2019altro la tecnologia integrata SafetyBridge Technology (SBT) consente l\u2019interconnessione in quasi tutte le reti di automazione (figura 4).<\/p>\n\n\n\n

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Figura 3: I collaudati moduli I\/O standard Axioline E con grado di protezione IP67 (a destra) sono stati integrati da una variante a sicurezza funzionale (a sinistra).\n<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Implementazione indipendente dalla rete e dal controllore<\/h3>\n\n\n\n

Considerando il PLC della macchina come elemento centrale, una soluzione con un controllore sicuro offre un vantaggio decisivo: sul PLC \u00e8 disponibile lo stato di tutti i moduli di ingresso e di uscita sicuri. Lo stesso vale per tutte le informazioni diagnostiche dei moduli sicuri. Se, ad esempio, si verifica un cortocircuito su un\u2019uscita o una violazione dell\u2019equivalenza su una coppia di ingressi, l\u2019errore viene visualizzato all\u2019operatore semplicemente tramite il controllore ed il sistema di visualizzazione associato e gli vengono suggerite misure per la sua risoluzione. Se queste non portano all\u2019eliminazione del guasto, le informazioni sono accessibili anche tramite soluzioni di manutenzione remota. Il costruttore della macchina pu\u00f2 quindi aiutare l\u2019operatore a distanza, riducendo i tempi di fermo macchina ed aumentando la disponibilit\u00e0 dell\u2019applicazione.
I vantaggi derivanti dalla combinazione di moduli I\/O sicuri e controllori sicuri installati in modo decentralizzato sono quindi evidenti. Tuttavia, numerosi utenti devono affrontare la sfida che non tutti i produttori di controlli offrono un PLC di sicurezza, o del maggior costo per un controllore sicuro. Molti costruttori di macchinari sviluppano il proprio PLC, ma non hanno le competenze per implementare un controllore sicuro, costringendo i propri clienti, di conseguenza, ad utilizzare concetti obsoleti. Gli utenti devono quindi accettare gli svantaggi della soluzione classica oppure, ad esempio, utilizzare un bus separato per il trasferimento dei dati di sicurezza, che deve essere accoppiato al PLC standard. Ci\u00f2 avviene tramite il cablaggio in parallelo agli ingressi standard o il collegamento tramite gateway bus. Entrambe le soluzioni si rivelano complesse e comportano costi aggiuntivi.<\/p>\n\n\n\n

\"igura
igura 4: Dal controllore sicuro tramite Profinet ed IO-Link fino al livello del sensore\/attuatore, i dati possono essere trasmessi via Profisafe.\n<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Diagnostica completa senza ulteriori aggravi<\/h3>\n\n\n\n

In questo contesto, il box I\/O Axioline E Safe supporta il protocollo SafetyBridge. Un sistema SBT operativo \u00e8 costituito da moduli di ingresso e di uscita sicuri e dai cosiddetti moduli logici. I moduli I\/O acquisiscono i segnali di sicurezza o li emettono. Inoltre, essi eseguono costantemente la diagnostica controllando il dispositivo per verificare la presenza di cortocircuiti e allacciamenti incrociati nonch\u00e9 di violazioni antivalenti ed equivalenti, ad esempio. Il modulo logico rappresenta l\u2019elemento centrale dell\u2019installazione SafetyBridge, genera e controlla il protocollo di comunicazione SBT relativo alla sicurezza ed elabora i collegamenti logici della logica di sicurezza parametrizzata. Non \u00e8 necessario un controllore sicuro.
I segnali di sicurezza ricevuti o emessi con i moduli I\/O SafetyBridge possono essere inoltrati tramite quasi tutte le reti di automazione, come Profibus, Profinet, Ethernet\/IP, Ethercat, Ethercat, CANopen, Sercos III o Modbus TCP, cos\u00ec come i comuni tipi di controllori. Come il box I\/O Axioline E Safe, per l\u2019accoppiamento del modulo SBT alla rispettiva rete, il modulo \u00e8 dotato di interfaccia IO-Link per lo scambio di dati. L\u2019integrazione nella rete utilizzata avviene tramite il rispettivo master IO-Link. Il controllore standard gestisce il trasporto dei dati tra i moduli. Il programmatore PLC ha accesso allo stato di tutti gli ingressi ed uscite sicuri. Senza necessit\u00e0 di ulteriori hardware, cablaggi o programmazioni, ha accesso alle informazioni su quale porta di sicurezza sia stata aperta o quale arresto di emergenza sia stato azionato. In combinazione con un sistema di visualizzazione, l\u2019operatore riceve informazioni su come eliminare un eventuale guasto, riducendo notevolmente i tempi di fermo macchina causati dalla sicurezza funzionale. l<\/p>\n\n\n\n

Nota sull\u2019autore: l\u2019ing. Lutz Rahlves \u00e8 Product Manager Safety, Divisione Automation Infrastructure, Phoenix Contact.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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