Il protocollo HART, scelto da numerosi utenti per molti anni, ha fornito dati a controllori logici programmabili e sistemi di monitoraggio tramite una connessione punto-punto a due fili. Tuttavia, se l'impianto richiede molti sensori e trasmettitori di processo, il cablaggio punto-punto diventa molto più complesso. Le modifiche all'interfaccia HART hanno permesso l'installazione di sensori tramite bus multipunto, semplificando il cablaggio e consentendo la lettura di un insieme di sensori disposti lungo un singolo cavo. Ciononostante, poiché questa versione del bus utilizza lo stesso protocollo di base, il trasferimento dei dati risulta relativamente lento.
 
Progressi nelle reti digitali
Molti utenti troveranno più vantaggioso utilizzare le tecnologie più recenti che sfruttano i progressi delle reti digitali: WirelessHART e HART-IP. WirelessHART accede allo stesso spettro non licenziato a 2,4 GHz utilizzato da Wi-Fi e Bluetooth, ma impiega un protocollo sviluppato per le comunicazioni industriali. Lo stesso TSMP (Time Synchronized Mesh Protocol) supporta un consumo energetico molto basso consentendo ai sensori di disconnettersi quando non è previsto che stabiliscano una connessione. La sua architettura mesh permette inoltre il passaggio dei pacchetti di dati da un nodo wireless all'altro, una tecnica che contribuisce ad estendere la copertura di rete. Questo può essere cruciale nei sistemi che coprono vaste aree dove il cablaggio fisso è impraticabile.
 
HART-IP sfrutta lo stack IP standard per consentire la trasmissione di messaggi HART su vari tipi di Ethernet, incluse le versioni progettate per il funzionamento intrinsecamente sicuro in ambienti pericolosi, nonché tramite Wi-Fi. L'utilizzo di IP permette di gestire i dati del bus di campo insieme ad altri protocolli, facilitando l'integrazione di PLC e sensori in sistemi SCADA unificati su un'unica rete dorsale. L'aggiunta del supporto WirelessHART migliorerà ulteriormente la copertura della rete fissa.
 
La calibrazione è fondamentale
Indipendentemente dal protocollo di comunicazione sottostante, la calibrazione è un aspetto fondamentale dell'installazione e della manutenzione del sistema. In passato, questo processo veniva gestito da un tecnico utilizzando un calibratore professionale sul trasmettitore. La calibrazione viene eseguita dopo aver collegato fisicamente lo strumento agli ingressi analogici e alla porta dati. Strumenti come il calibratore e documentatore di processo Fluke 754 offrono flussi di lavoro guidati da menu per verificare il corretto funzionamento del trasmettitore, inviando dati precisi e registrandone i risultati.
 
L'adozione di WirelessHART e HART-IP comporterà modifiche al modo in cui il calibratore accede ai dati inviati dal trasmettitore tramite la rete. Per garantire che l'ingegnere visualizzi le stesse informazioni inviate ai PLC o ai sistemi SCADA, dovrà accedere alla rete per ricevere questi pacchetti. Quando il trasmettitore invia dati tramite WirelessHART, è opportuno disporre di un modulo adattatore per il calibratore che si connetta direttamente alle interfacce con protocolli come WirelessHART.
 
Diagnosi efficace dei problemi di rete
Gli utenti potrebbero anche scegliere di sfruttare la natura onnipresente del protocollo IP per trasmettere pacchetti a un dispositivo portatile tramite un gateway di rete. Questa modalità operativa sarà utile anche per verificare il flusso di informazioni da ciascun trasmettitore ricalibrato. La crescente complessità dell'architettura di rete rende fondamentale per i tecnici comprendere come risolvere i problemi che potrebbero impedire la corretta ricezione dei dati. Un analizzatore di protocolli di rete, come il Fluke Networks LinkIQ Cable and Network Tester, in grado di diagnosticare numerosi problemi di rete, tra cui interruzioni dei cavi e configurazioni errate dei router, diventerà uno strumento importante per i tecnici della manutenzione, a fianco del team di calibrazione. Per garantire che le esigenze future di questa comunità siano soddisfatte, Fluke sta investendo in una maggiore integrazione tra analisi dei protocolli e calibrazione dei sensori, assicurando che i tecnici di processo possano eseguire i loro test in modo rapido ed efficiente, applicando le strategie più appropriate per la loro attività.

Autore: Eric van Riet, Responsabile del supporto strategico e della formazione – Amministrazione LMS, Ingegneria applicativa e tecnologia, Fluke