In una fabbrica automatizzata il lavoro è gestito dalla rete Ethernet, preposta a collegare tra loro tanti dispositivi: controllori PLC, pannelli operatore, sistemi di supervisione e apparecchiature utilizzate per raccogliere dati.
Se la comunicazione si interrompe e la rete cessa di trasmettere può diventare impossibile monitorare una macchina oppure, nei casi più critici, può essere necessario arrestare una parte dell’impianto.
Per ridurre questi rischi è importante che le architetture siano progettate con componenti adeguati all’ambiente produttivo, nel rispetto di protocolli, norme e vigenti standard di produzione. Ma un ruolo importante è svolto dalle soluzioni di switching per l’industria, pensate proprio per agevolare i dispositivi Ethernet e offrire funzionalità specifiche per la continuità delle comunicazioni.
Le peculiarità degli switch industriali
Uno switch Ethernet riceve i dati da un dispositivo e li inoltra verso la porta a cui è collegato il destinatario. Questa funzione è comune agli switch utilizzati negli uffici e a quelli installati negli stabilimenti. La differenza riguarda soprattutto le condizioni operative e le funzionalità disponibili.
Gli switch industriali possono essere progettati per lavorare in quadri elettrici, sopportare intervalli di temperatura più ampi e resistere alle interferenze elettromagnetiche presenti in determinati ambienti produttivi.
Alcuni modelli prevedono inoltre ingressi di alimentazione ridondanti, utili per mantenere il dispositivo operativo in caso di guasto di una delle due alimentazioni, purché l’impianto sia configurato correttamente.
In caso di guasto
Immaginiamo una linea produttiva nella quale diversi PLC e pannelli operatore sono collegati attraverso una serie di switch. Se si interrompe un cavo, che rappresenta l’unico percorso tra due parti della rete, i dispositivi interessati non possono più scambiarsi dati attraverso quel collegamento.
Per limitare le conseguenze la prassi prevede la progettazione di una rete ridondante, cioè un percorso alternativo. Uno dei modelli più famosi è quello ad anello, nel quale, ad esempio, gli switch sono collegati in modo da consentire alle comunicazioni di seguire un’altra strada quando uno dei collegamenti si interrompe.
Per realizzare questo genere di impianti, servono però dispositivi e protocolli compatibili, configurati per gestire correttamente i percorsi alternativi. La ridondanza, in sostanza, non elimina il guasto, ma può ridurre il tempo durante il quale la comunicazione si intoppa.
Switch gestiti: traffico e guasti
Non tutti gli impianti richiedono le stesse funzionalità, per questo è possibile optare tra due modalità. Uno switch non gestito può essere sufficiente per collegare pochi dispositivi in una rete semplice. Uno switch gestito, invece, consente di configurare e monitorare diversi aspetti del funzionamento della rete.
La diagnostica, in entrambi i casi, permette di controllare lo stato delle porte e rilevare eventi come la perdita di un collegamento. Sono proprio queste le informazioni che aiutano i tecnici a localizzare un problema, agire prontamente e ripristinare il flusso di produzione.
La scelta degli switch, quindi, è strettamente collegata a come è fatto l’impianto: numero di dispositivi, distanza tra i collegamenti, quantità di dati scambiati e conseguenze di un’eventuale interruzione.
Una rete industriale progettata con queste attenzioni non è sinonimo di assenza di fermi macchina, perché le cause di arresto possono essere numerose, però attraverso una buona progettazione a monte, si può ridurre il rischio che un singolo problema di comunicazione comprometta l’operatività dell’intero impianto.
