Comunicazione wireless industriale

SMC ha presentato lo scorso maggio, in anteprima a SPS IPC Drives Italia di Parma, il sistema EX600 Wireless, che si avvale di una piattaforma con logica “Master & Slave”, dedicato alla gestione dei segnali digitali, analogici e pneumatici. In fiera la multinazionale ha esposto due demo del sistema.

di Silvia Crespi

Alla SPS IPC Drives Italia di Parma, SMC ha presentato in anteprima il sistema EX600 Wireless, dedicato alla gestione dei segnali digitali, analogici e pneumatici. Sono molteplici le applicazioni industriali in cui è necessario il collegamento tra diversi dispositivi di automazione: l’impiego di periferiche remote collegate tra loro, mediante i diversi network industriali, rappresenta la soluzione più efficace (Profinet, Ethernet-IP, Ether-CAT, Powerlink, CC Link IE…). Questa tipologia di soluzione, soprattutto se prevede l’installazione delle periferiche su equipaggi mobili (robot, tavole rotanti e così via), può rappresentare una forte criticità a causa delle eventuali disconnessioni e/o rotture dei cavi di collegamento tra le diverse unità in opera. Una casistica frequente, come dimostrato dalle attività di assistenza tecnica “post-vendita” che porta a evidenti ricadute dirette sia sulla produzione, sia nella gestione del “fermo impianto”. Purtroppo, l’affidabilità di intere piattaforme di automazione può anche essere soggetta alla banale interruzione di un cavo perché sottoposto, per esempio, a una sollecitazione meccanica indesiderata. Oltre a questo, è necessario considerare l’incidenza sia dei costi generali di cablaggio, con relativi accessori di collegamento (giunti rotanti con contatti a strisciamento, connettori specifici per applicazioni fieldbus), sia della loro posa con le successive fasi di test e manutenzione.

La piattaforma offre estrema flessibilità e modularità
Per ovviare a queste problematiche SMC propone la soluzione EX600 Wireless. Un sistema che offre flessibilità e modularità grazie alla logica “Master & Slave”. A ogni unità EX600 Master è possibile collegare con modalità Wireless sino a 127 Unità EX600 Slaves. La connessione tra le unità EX600 Master & EX600 Slave è Wireless e utilizza il range di frequenza riservata alle comunicazioni industriali (2.4 GHz – ISM; spettro a 79 canali) avvalendosi di un innovativo sistema di modulazione della stessa con tempi di aggiornamento pari a 5 ms (FHSS: Frequency Hopping Spread Spectrum). Grazie a queste caratteristiche, la comunicazione EX600 Wireless risulta stabile e affidabile in qualsiasi contesto industriale anche dove sono presenti particolari fonti di disturbo ed interferenze, come ad esempio le saldatrici. Ogni unità EX600 Master ha la capacità di gestire sino a un massimo di 1280 Ingressi e 1280 Uscite con combinazioni digitali, analogiche e pneumatiche distribuite nelle diverse Unità EX600 Wireless integrate nel network. La modularità del sistema prevede, inoltre, che a ogni unità EX600 Wireless – sia essa Master o Slave – sia possibile gestire i segnali di interesse utilizzando i Moduli Ingressi – Uscite Digitali (connessione: M8-M12-D Sub, Cage Clamp), i Moduli Ingressi – Uscite Analogiche (range selezionabile: mA/V…) e le sottobasi pneumatiche (Manifold Valvole: New SY, SV, VQC). Attraverso la funzione “Web-Server” è possibile monitorare il livello di comunicazione tra i diversi moduli EX600 Wireless (canali, frequenze…) con la possibilità di estrarre il “log-file” di dettaglio in formato Excel. In aggiunta, il sistema EX600 Wireless offre la crittografia dei dati a tutela della sicurezza degli impianti e attrezzature su cui è installato. L’intero sistema offre un grado di protezione IP67.

Due demo, una statica e una dinamica, per illustrare il sistema
In fiera erano esposte due demo del sistema Wireless EX600. A illustrarle è stato Giuseppe Fruci, Technical Support Engineer per quanto riguarda la parte di sistemi seriali e gli attuatori elettrici. “La prima demo statica – ha spiegato Fruci – mostra il sistema EX600 master che comunica con due slave. Il sistema offre la possibilità di gestire un manifold di elettrovalvole, tra cui la nuova serie SY e moduli general purpose di ingressi/uscite sia digitali che analogici. Grazie alla modularità del sistema, master e slave possono essere composti a piacimento in funzione dell’applicazione del cliente.
L’altra demo, dinamica, mostra un master posizionato di fronte a un manifold (slave) composto da ingressi/uscite digitali ed elettrovalvole.
Questo slave riceve i segnali per gestire l’intero automatismo: quattro attuatori elettrici senza stelo comandati da I/O digitali e pinze pneumatiche. La comunicazione del master può avvenire in un raggio di dieci metri, può gestire fino a 127 slave, 1280 ingressi e 1280 uscite. Il protocollo wireless è proprietario SMC, ed è stato già testato da un cliente in Giappone. La vera peculiarità e, nello stesso tempo, il vantaggio offerto dal sistema, risiede nell’eliminazione del cavo di comunicazione tra il master e gli slave. Viene di fatto eliminato uno dei cavi più costosi della macchina o dell’impianto, ovvero quello per il bus di campo. Ciò porta a una semplificazione del cablaggio della macchina e, di conseguenza, della configurazione del quadro elettrico, che può avere dimensioni più contenute”. Il sistema trova impiego ideale nei sistemi di pallettizzazione con robot, nelle tavole rotanti, nei sistemi di cambio utensile e così via. La possibilità di montare gli slave su bracci robotizzati, per esempio, elimina la necessità di cavi di rete in posa mobile, eliminando il collegamento a cascata tra i sistemi seriali. È stato testato con successo in campo automotive per applicazioni gravose, quali i sistemi saldanti ma si presta, in generale, a tutte le applicazioni dove si richiede una riduzione del cablaggio. Infine, anche la possibilità di avere la diagnostica a bordo, con accesso da remoto via browser Internet, è un altro plus del sistema”.