Integrated connectivity

Quando in un impianto c'è la perfetta interazione tra sensore e interfaccia, questo comporta vantaggi sia per la messa in opera che per il monitoraggio delle macchine e l'ottimizzazione dei processi. Leuze consente tutto questo grazie alla «integrated connectivity».

Tutto all'interno del sensore

«Integrated connectivity» (letteralmente connettività integrata) significa che tutte le interfacce Industrial Ethernet interessate sono integrate nel sensore e le funzioni centrali del dispositivo sono disponibili attraverso queste interfacce. Per quanto possa sembrare semplice questo non è uno standard comune sul mercato. Al contrario, spesso i produttori offrono dispositivi senza interfaccia Industrial Ethernet risparmiando così in termini di sforzi di sviluppo tecnologico. In questo caso l'interfaccia viene fornita attraverso un gateway. Per comprendere perché questa soluzione non è quella ottimale e perché i gestori degli impianti possono trarre molteplici vantaggi dalla «integrated connectivity» di Leuze bastano alcuni esempi riportati qui di seguito. I vantaggi vanno dalla messa in opera (gestione dei dispositivi) al monitoraggio delle macchine (monitoraggio delle condizioni) fino all'ottimizzazione dei processi.  

I vantaggi della «integrated connectivity» per il «device management», il «condition monitoring» e l'ottimizzazione dei processi

Design di impianto decisamente più snello

Leuze offre dispositivi con interfacce integrate per PROFINET, Ethernet/IP ed EtherCAT. Per comprendere il vantaggio significativo che si può ottenere già durante la messa in opera basta prendere ad esempio dei design di impianto con e senza connettività integrata. Prendiamo innanzitutto in considerazione un impianto con lettori di codici a barre senza interfacce integrate: qui ogni scanner deve essere collegato a un gateway separato. Questo implica un gateway aggiuntivo con alimentazione propria per ogni lettore di codici a barre. Il tutto si traduce in costi di installazione e quantità di cavi che sono il doppio del necessario. Anche la parametrizzazione risulta nettamente più complessa. Per non parlare del fatto che, a causa dei gateway richiesti, in impianto vi saranno molti più dispositivi che possono causare un'anomalia e che in tal caso devono essere controllati. Ora facciamo il confronto con lo stesso impianto dotato però di integrated connectivity: l'interfaccia Industrial Ethernet è già integrata in ogni lettore di codici a barre. Questo rende superflui i gateway separati. Soprattutto l'impianto ha una struttura decisamente più chiara e necessita meno cavi. Infine, dato il minor numero di dispositivi da monitorare, anche le anomalie possono essere risolte più rapidamente.

I lettori di codici a barre della serie BCL di Leuze sono dotati di «integrated connectivity».

Switch integrato

I sensori Leuze con «integrated connectivity» presentano un'ulteriore caratteristica che garantisce una messa in opera particolarmente efficiente: i dispositivi sono dotati di serie di uno switch, ossia una porta Ethernet IN e una OUT ciascuno. Pertanto, i gestori degli impianti non hanno bisogno di uno switch esterno. Inoltre, risulta molto più facile collegare più dispositivi, ad esempio in una topologia ad anello o lineare. In caso di cablaggio lineare, il gestore dell'impianto collega un sensore a quello successivo attraverso gli switch integrati. Solo l'ultimo sensore della serie è collegato al controllore. Anche in questo caso, i vantaggi sono un design d'impianto più semplice e meno cavi. Al contrario, i dispositivi senza switch integrato hanno bisogno di uno switch Ethernet esterno. Inoltre, gli utenti devono prima collegare ogni singolo sensore allo switch in una topologia a stella e poi collegare lo switch al controllore.

Nel sistema di controllo consueto

«Integrated connectivity» vuol dire anche poter continuare a lavorare nel sistema di controllo consueto. Ciò è possibile, ad esempio, perché l'intera parametrizzazione del dispositivo è integrata nel file GSDML (Generic Station Description Markup Language) di PROFINET. Al contrario, molti altri dispositivi basati su Ethernet presenti sul mercato devono essere parametrizzati tramite un web server. Si tratta di un'operazione complessa poiché ogni produttore fornisce una propria versione di web server con una propria interfaccia utente. Ogni volta l'utente deve prendere confidenza con il software e cercare le funzioni corrispondenti. Inoltre c'è un altro problema: i dispositivi senza Ethernet collegati tramite un gateway spesso necessitano di un software specifico del produttore per la parametrizzazione. Questo, a sua volta, può comportare problemi di compatibilità con l'hardware utilizzato. Ad esempio, se dopo qualche anno il produttore non aggiorna più il software. Anche in questo caso la «integrated connectivity» mostra numerosi vantaggi:

• Gli utenti possono continuare a lavorare nel sistema di controllo consueto
• L'installazione del software del produttore e la familiarizzazione con quest'ultimo non sono necessari
• Non c'è bisogno di accedere a un web server

I dispositivi Leuze con «integrated connectivity» sono molto facili da parametrizzare. Basta scaricare mediante il dispositivo di comando il file GSDML dal sito web di Leuze e copiarlo una volta nel proprio software di progettazione aziendale. Dopodiché i moduli sono disponibili nel catalogo hardware. Qui le funzioni del dispositivo sono descritte in modo esaustivo. Questo permette di parametrizzare e utilizzare un sensore in modo molto semplice rendendo il manuale superfluo nella maggior parte dei casi.

La «integrated connectivity» offre vantaggi durante la messa in opera, i processi possono essere ottimizzati per far funzionare al meglio l'impianto.

Semplice ottimizzazione dei processi

Come si possono ottimizzare i processi sulla base dei dati raccolti? Lo dimostrano chiaramente due esempi pratici rappresentativi che utilizzano lettori di codici a barre. Primo esempio: la lastra di vetro del sensore si può sporcare. In alcuni impianti questo si verifica solo dopo anni, in altri avviene più rapidamente. L'analisi dei dati tramite OPC UA consente di determinare tempestivamente quale sia il sensore che presenta dello sporco. Sulla base dei dati un software registra la qualità di lettura di ogni singolo processo di decodifica. Quando le prestazioni di lettura dei lettori di codici a barre peggiorano, suggerisce di eseguire una manutenzione. Secondo esempio: anche l'etichetta stessa può rappresentare un problema, ad esempio quando il codice è danneggiato o stampato in modo incompleto. In questo caso non basta il monitoraggio di un singolo sensore per determinare l'errore. Al contrario, per identificare l'etichetta difettosa bisogna tracciare il passaggio dell'etichetta attraverso diverse stazioni di misura. In questo modo è possibile individuare analisi simili e utilizzare il numero di identificazione per stabilire quale sia l'etichetta interessata.

«Integrated connectivity» per un funzionamento ottimale dell'impianto

Conclusione: maggiore efficienza su tre livelli

L'integrated connectivity offre vantaggi a più livelli. Contribuisce a semplificare la messa in opera e fornisce informazioni aggiuntive per il monitoraggio delle macchine. In particolare, queste informazioni possono essere utilizzate per ottimizzare i processi e quindi per far funzionare al meglio l'impianto. Tutti i sensori sviluppati da Leuze per l'automazione controllata da fieldbus, ad esempio nell'intralogistica, sono dotati di integrated connectivity. In questo modo i gestori degli impianti risparmiano tempo e denaro.