I bus di campo

Altra domanda di un mio cliente: Cosa sono i bus di campo ?

I Bus di campo ( o fieldbus )  non sono altro che dei linguaggi utilizzati dai cpu o dai plc per dialogare e fare dialogare tutte le parti elettroniche che ci sono all’interno di una macchina automatica. Questi sistemi sono stati sviluppati per la prima volta dalla Bosch su richiesta di produttori di automobili che avevano la necessità di fare dialogare tutti i vari sistemi che erano montati sulle loro automobili e che erano diventati talmente tanti da richiedere un sistema di comunicazione specifico.

Nacque così il primo bus di campo ( CAN 01 ). Era circa il 1986.

Da quel giorno di acqua sotto i ponti ne è passata parecchia e i bus di campo si sono evoluti e moltiplicati.

Prima di nominare i vari bus di campo cerco di spiegare i vantaggi e gli svantaggi del fieldbus. Immaginate di vedere una macchina automatica con centinaia e centinaia di sensori ( analogici e digitali ) che devono mandare il segnale a un unico plc. Le possibilità di collegamento sono 2 : collego ogni sensore al mio plc ( collegamento punto-punto ) utilizzando un doppino ( ossia un cavetto elettrico formato da due cavi, molto economico ma con una capacità di trasporto dati limitata )

oppure uso un bus di campo.

In questo caso utilizzo un cavo a più fili ( un esempio può essere quello che utilizziamo per collegare il nostro computer alla rete ) che ha una capacità di trasporto dati molto maggiore.

Praticamente utilizzo una “superstrada” centrale nella quale faccio affluire con una connessione specifica tutte le stradine secondarie rappresentate dai miei vari sensori. Questo semplifica notevolmente il cablaggio e dà una sicurezza molto maggiore nella trasmissione dei dati oltre a permetterne un passaggio maggiore; questa non è una cosa secondaria se pensiamo che alcune macchine automatiche sono così complesse da contenere centinaia, e a volta migliaia, di connessioni.

Questo è, a grandi linee, il bus di campo, ossia un linguaggio comune parlato da tutte le parti della mia macchina che dialogano utilizzando strade condivise da tutti.

C’è però qualche controindicazione nell’utilizzo del bus di campo: il primo è legato al costo: per poter parlare tutti la stessa lingua occorre che i singoli sensori abbiano a disposizione un “traduttore”, che, spesso non è gratis, quindi se ho una macchina con una struttura semplice e con pochi sensori e pochi dati da portare al mio plc o cpu, in linea di massima non conviene.

Secondo intoppo: alcuni tra i più diffusi bus di campo sono “proprietari” ossia sono di proprietà di qualche azienda, queste azienda vendono la possibilità di utilizzare il loro linguaggio e questo incide sul prezzo finale della macchina; è ovvio che se la mia “macchinetta” deve stare in un mercato economico e in più ha poca elettronica a bordo, il discorso del bus di campo diventa antieconomico.

Quanti bus di campo esistono ? beh, ce ne sono veramente tanti; i più diffusi sono sono : CAN open, Devicenet, Profinet e Profibus, Ethernet/ip e EtherCAT.

Questa  vuole essere solo una rapidissima descrizione per cercare di dare una spiegazione alla domanda di questo articolo. Se volete approfondire la tematica vi consiglio di prendervi un po’ di tempo e cercare su internet quello che vi occorre perché per approfondire il discoro sui vari fieldbus bisognerebbe parlare di velocità di trasferimento di tipo di “organizzazione” di ogni bus e di un sacco di altre cose tecniche

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