Mar, 9 marzo 2021

Helmholz: scegli il giusto switch, la colonna portante di ogni rete industriale

  • Helmholz: scegli il giusto switch, la colonna portante di ogni rete industriale

Switch PROFINET Helmholz in EREMA



Una rete macchine a prova di futuro


EREMA è un'azienda austriaca che opera nel settore meccanico per la plastica e costruisce macchinari e sistemi per il riciclaggio. La loro vita utile è molto lunga, quindi l'azienda non può astenersi dal tenere sempre lo sguardo rivolto al futuro. Per questo EREMA si è affidato a PROFINET fin dall'introduzione dell'ultima generazione di sistemi di controllo. 

Gli switch PROFINET di Helmholz giocano un ruolo centrale nella realizzazione delle relative reti di macchine.

In uno studio citato dall'associazione professionale per il riciclaggio della plastica bvse (www.bvse.de), la società di consulenza aziendale McKinsey ha previsto un aumento dell'80% dei rifiuti di plastica in tutto il mondo per il decennio in corso fino al 2030. Non ci sono quindi dubbi: il consumo globale di plastica è in rapido aumento da anni - e con esso la necessità di sistemi di riciclaggio ad alte prestazioni, soprattutto perché la quota di riciclaggio sta aumentando in molti mercati. 

Anche EREMA Engineering Recycling Maschinen und Anlagen Ges.m.b.H. è cresciuta con questo sviluppo: costituita nel 1983 come una pioniera del settore, l'azienda, con sede ad Ansfelden vicino a Linz in Austria, è oggi uno tra i leader del mercato globale e numero uno indiscusso nello sviluppo e nella produzione di componenti per macchine e sistemi di riciclaggio della plastica. Nel frattempo in tutto il mondo vengono utilizzati più di 6.500 impianti EREMA, che ogni anno producono un totale di oltre 14,5 milioni di tonnellate di granulato plastico di altissima qualità adattato alle esigenze.

L'innovazione incontra la robustezza 


I clienti internazionali apprezzano l'alto grado di innovazione di EREMA in qualità di leader tecnologico. Almeno altrettanto importante per le società che riciclano materiali è però la robustezza dei loro sistemi. Questi devono funzionare per molti anni senza malfunzionamenti nelle condizioni difficili tipiche del settore e garantire in modo affidabile i migliori risultati. 
Per EREMA, come fornitore delle relative soluzioni, questo significa, come riporta Markus Steininger-Arbeithuber: "Il nostro gruppo target dà molta importanza alla durata dei suoi sistemi. Non deve quindi essere sempre l'ultima tecnologia, ma deve funzionare bene e in modo sostenibile". Data la lunghissima durata di vita per la quale le macchine e i sistemi di EREMA sono progettati, l'ingegnere del software rivolge sempre il suo sguardo al futuro: "Ciò che costruiamo oggi deve ancora soddisfare tutti i requisiti tra 15 o 20 anni". Con quest’ottica, circa tre anni fa EREMA ha convertito la tecnologia di controllo di tutti i sistemi da Profibus a Industrial Ethernet, adatta al futuro; più precisamente, a PROFINET, perché circa il 95 per cento dei sistemi di controllo utilizzati sono prodotti Siemens. Tuttavia, per quanto giustificata fosse questa decisione, inizialmente ha significato sfide del tutto concrete per Markus Steininger-Arbeithuber e i suoi colleghi: "Una sfida particolarmente importante è stato capire come posizionare in modo pulito le reti di macchine su una base PROFINET", ricorda. 

 L'uso degli switch PROFINET era già stato confermato in questa fase del processo decisionale, perché sono principalmente adatti come componenti di rete per i requisiti specifici di PROFINET. Ciò significa: con una velocità di trasmissione di 100 Mbps, essi, per esempio, ricevono i segnali e li inoltrano in modo mirato. Tuttavia, la questione del produttore di switch da utilizzare non era ancora chiara.

La scelta Helmholz


La risposta dovrebbe fornire un'analisi completa dei fornitori nel settore dei componenti PROFINET. I decisori tecnici non hanno avuto vita facile nel processo: "Questo è naturalmente un mercato molto grande e abbiamo davvero esaminato un gran numero di produttori", concordano gli esperti di automazione. Tra le aziende analizzate in lizza c'era anche Helmholz GmbH & Co. KG di Großenseebach vicino a Erlangen, che è rappresentata in Austria da Buxbaum Automation GmbH di Eisenstadt. Il produttore tedesco non era sconosciuto a EREMA: aveva già acquistato schede di memoria da Helmholz per un lungo periodo di tempo. Queste Memory Card erano state sviluppate appositamente per l'uso nella serie di PLC SIMATIC S71200/1500 di Siemens e si sono dimostrate valide alternative ad alte prestazioni in EREMA. Tuttavia, Helmholz ha dovuto dimostrare ancora una volta di essere un fornitore di switch PROFINET nel contesto dell'analisi di mercato - e alla fine ha convinto con una lunga serie di argomenti. 

Markus Steininger-Arbeithuber nomina come motivo principale il fatto che "Gli switch Helmholz funzionano senza rallentare PROFINET". E questo non è affatto autoesplicativo in un ambiente competitivo, come hanno dimostrato le numerose prove pratiche nel corso dell'analisi di mercato. 

Il design compatto e la facilità d'uso sono stati ulteriori argomenti a favore dei prodotti Helmholz: "Possono essere installati in modo da risparmiare spazio, sono facili da integrare e possono essere facilmente configurati", afferma il professionista. A ragione infatti, poiché Helmholz sta portando sempre più il suo R&D verso questa direzione, ad esempio sviluppando nuovi prodotti come FLEXtra, lo switch PROFINET 16 porte managed 10/100/1000Mbps. E non da ultimo, a fronte a circa 300 nuove macchine all'anno, il buon rapporto qualità-prezzo è anche un criterio importante

 In termini concreti, gli switch PROFINET gestiti di Helmholz sono utilizzati come standard nella variante a 8 porte (per il collegamento con otto partecipanti alla rete) e con 16 porte per le macchine più grandi. "Si occupano principalmente della configurazione logica delle nostre reti di macchine", così Markus Steininger-Arbeithuber descrive il compito principale dei componenti intelligenti Helmholz. 
"Logico" in questa connessione significa: la rete può essere impostata allo stesso modo delle singole funzioni utilizzando gli switch. Questo garantisce non solo una distribuzione ottimizzata dei dati e un funzionamento stabile della rete, ma offre anche vantaggi per quanto riguarda il cablaggio, che dal punto di vista pratico possono essere rappresentati come segue: "Grazie all'impostazione logica della rete, non ho bisogno di guidare il cavo attraverso tutta la macchina. Questo fa risparmiare tempo e denaro per l'installazione e allo stesso tempo aumenta l'affidabilità e questo duplice successo accade raramente". Allo stesso tempo, EREMA ha già lo sguardo rivolto alla prossima fase di sviluppo. In questo modo, l'azienda sta attualmente tentando, ad esempio, supportata da Helmholz e dal partner commerciale austriaco Buxbaum Automation, l'integrazione sicura ed efficiente di una macchina in una rete di produzione di livello superiore tramite l'Industrial Ethernet Bridge e il Firewall WALL IE. 

Questo perché, una cosa è certa, secondo l'ingegnere software Markus Steininger- Arbeithuber: "La tecnologia di rete diventerà ancora più importante in futuro".

Immagini© EREMA 


Gli switch sono la colonna portante di ogni rete industriale



Perché ho bisogno di uno switch di rete?

Che tu abbia una piccola impresa o un'organizzazione aziendale, la tua rete ha bisogno di mantenere diversi utenti connessi in modo affidabile e sicuro tutto il giorno. Non importa quanto sia veloce il tuo ISP, avrai bisogno di attrezzature appropriate per comunicare ad alta velocità. Ecco, lo switch di rete è un dispositivo spesso trascurato, ma di vitale importanza del puzzle della rete. 
Come si fa a decidere quale switch di rete è giusto per te? Facciamo il conto dei fattori da considerare in relazione alle tue esigenze di rete per migliorare l’efficienza della rete, aumentare le prestazioni ed evitare fermi impianto grazie alla scelta dello switch più adatto all’applicazione industriale.

Cosa significa Switch Managed o Unmanaged e quale switch scegliere?

  • Gli switch unmanaged sono gli strumenti più semplici ed economici per il collegamento di dispositivi Ethernet in piccole reti e non hanno bisogno di configurazione, puoi trovare ad esempio maggiori informazioni in questa scheda prodotto sullo switch entry-level di Helmholz . Gli switch unmanaged svolgono la funzione di garantire il passaggio dei frame Ethernet senza intoppi. Scopri tutte le caratteristiche degli switch Ethernet unmanaged Helmholz nella loro scheda prodotto.

Le caratteristiche speciali di alcune applicazioni possono richiedere invece l’impiego di switch managed. 

  • Gli switch managed consentono un migliore controllo del traffico LAN grazie alle funzionalità configurabili come QoS, SNMP, VLAN, ecc. Gli switch managed sono dispositivi che permettono l’assegnazione della priorità ai pacchetti dati, assicurando la precedenza ai dati time sensitive sulla rete. Con gli switch managed è inoltre possibile creare connessioni ridondanti e maggiormente sicure. Nella scheda prodotto degli switch ethernet managed trovi più informazioni.

Perché utilizzare uno Switch PROFINET Helmholz al posto di uno Switch Ethernet?

Una delle funzioni più importanti di uno switch PROFINET è la priorità del traffico di frame PROFINET nella rete macchina. Ogni frame Ethernet contiene informazioni sulla propria funzione (Ether Type) ed uno switch gestito può quindi distinguere se il frame è una query Web, una trasmissione di file FTP, un flusso multimediale o un frame PROFINET.  Nel caso di un elevato carico di trasmissione, ad esempio un minimo di 1 miliardo di bit,  i frame importanti avranno la priorità al fine di prevenire perdite di comunicazione e per farlo il prodotto ideale è lo switch ethernet unmanaged Gigabit. Questo protegge la trasmissione dei dati e consente una maggiore affidabilità delle reti industriali. Qui puoi visionare la scheda prodotto degli switch PROFINET di Helmholz. Sono disponibili nelle versioni con 4, 8 o 16 porte.

Quali sono le funzioni principali di uno switch PROFINET Helmholz?

  • Priorità dei frame PROFINET: 
Uno switch PROFINET gestisce i frame PROFINET con la massima priorità e permette che non si verifichi una perdita di frame, garantendo una comunicazione continua della rete di automazione.

  • Assegnazione di una configurazione di rete sulla base del nome del dispositivo
Il protocollo PROFINET utilizza i nomi dei dispositivi per una chiara identificazione dei nodi di rete. Questo semplifica l'installazione e la risoluzione dei problemi in reti complesse. Come tutti gli altri dispositivi PROFINET in rete, anche gli switch PROFINET hanno un nome univoco e sono quindi visibili nella configurazione e diagnostica del progetto.

  • Topologia di rete / Neighborhood detenction
Uno switch PROFINET supporta i meccanismi per il rilevamento della topologia (LLDP).
Con questa funzione è possibile rilevare la topologia di una rete PROFINET e visualizzare gli errori di cablaggio durante la fase di messa in servizio dell’impianto.

  • Sostituzione di un dispositivo senza configurazione
Se la topologia è stata definita nella configurazione, è possibile assegnare automaticamente il nome PROFINET di un dispositivo vicino in caso di sostituzione con un ricambio. 
Se il nuovo dispositivo ha ricevuto automaticamente il nome PROFINET, la CPU assegnerà l'indirizzo IP pianificato nella topologia e la configurazione da progetto permettendo messa in servizio istantanea, senza dover trasferire la nuova configurazione alla macchina.

  • Ricerca del dispositivo (LED lampeggianti)
In una rete macchina possiamo trovare molti dispositivi dello stesso tipo (ad es. Azionamenti). Per poter identificare un determinato dispositivo nella rete, PROFINET supporta la funzione "LEDs blink ", che può essere attivata dal software di progettazione.

  • Ridondanza ad anello (client MRP)
Lo switch PROFINET Helmholz supporta la ridondanza dei media (MRP). MRP sta per "Media Redundancy Protocol" e consente il cablaggio ad anello, che rende possibile il funzionamento della rete PROFINET anche in caso di guasto di un cavo o di un nodo partecipante. La funzione MRP può essere completamente pianificata nel gestore hardware. In caso di interruzioni della connessione, uno switch PROFINET invia messaggi di diagnostica al PLC.
Gli switch non gestiti non supportano questa funzione.

  • Configurazione di ogni singola porta
Ogni porta di uno switch PROFINET può essere configurata individualmente nel gestore hardware. È possibile attivare/disattivare ogni singola porta e gestirne la velocità di comunicazione.

  • Messaggi diagnostici per problemi di rete
Uno switch PROFINET può inviare messaggi di diagnostica al PLC e visualizzarli nell'engineering tool in caso di interruzioni della connessione ed in caso di errori di cablaggio.

In questo articolo ti abbiamo fornito la storia di successo di EREMA, azienda numero uno nel suo settore che ha optato per i prodotti Helmholz e in questo articolo ci spiega perchè lo ha fatto, abbiamo elencato alcune differenze chiave tra gli switch e ti abbiamo riportato alcuni spunti che ti serviranno per effettuare una scelta consapevole del tipo di switch più adatto alla tua rete, oltre ad averti suggerito alcune schede prodotto da visionare. 
Per ogni ulteriore informazione non esitare a contattare Simone, il nostro tecnico esperto che ti saprà suggerire la soluzione più adatta alla tua applicazione.



Note sull'autore


Simone dal Toso
Simone è l'elemento chiave in Telestar per saperne di più sui prodotti e le soluzioni di networking industriale. La lunga esperienza nel settore delle reti industriali in qualità di tecnico di supporto applicativo lo prepara all'esperienza successiva in Telestar, dove ricopre il ruolo di Product Manager. Simone ha grande esperienza sui protocolli di comunicazione industriali e sulla cybersecurity, è in grado di trovare la soluzione più adatta alle più recenti problematiche di rete come il monitoraggio, lo scambio dati IT/OT e la teleassistenza.
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