In questo articolo proseguiamo la nostra analisi dei protocolli di comunicazione per i macchinari predisposti all'Industria 4.0, introducendo un secondo gruppo di protocolli più tipici del livello macchina/PLC: MODBUS TCP/IP e OPC UA. Questi protocolli a livello macchina consentono un'interessante espansione delle funzionalità rispetto ai protocolli trattati in precedenza.
Il vantaggio dei protocolli a livello macchina
Collaborando con i produttori dei macchinari, questi protocolli permettono di estendere il raggio d'azione del proprio agente di comunicazione con la macchina, abilitando l'operazione su un maggior numero di variabili macchina e facilitando funzioni di interconnessione più avanzate.
MODBUS TCP/IP
Le macchine predisposte all'Industria 4.0 che utilizzano questo protocollo a basso livello hanno conosciuto una rapida adozione sul mercato. La crescente domanda ha costretto i produttori ad adattare rapidamente i propri macchinari per soddisfare i nuovi requisiti.
Nella pratica, specifiche variabili PLC della macchina vengono aperte e associate ai rispettivi indirizzi MODBUS, abilitandone la lettura e/o scrittura dall'esterno. Nonostante alcune osservazioni critiche iniziali, la corretta selezione delle variabili PLC garantisce una corretta interconnessione secondo i paradigmi dell'Industria 4.0.
Un agente di comunicazione dedicato gestisce l'interazione, in grado di controllare e manipolare ciclicamente le variabili macchina per monitorare la produzione ed effettuare l'interconnessione ai sistemi logistici di fabbrica secondo i criteri dell'Industria 4.0.
OPC UA
Il protocollo OPC UA si distingue positivamente dal MODBUS su molti fronti, in particolare per quanto riguarda la sicurezza migliorata. Il protocollo filtra adeguatamente le informazioni inviate alle macchine attraverso criteri imposti sulle variabili interconnesse: tipo di variabile, valore minimo, valore massimo.
OPC UA consente inoltre l'instaurazione di monitoraggi persistenti sulle variabili, capaci di registrare autonomamente qualsiasi variazione senza fare affidamento su interrogazioni cicliche inefficienti. Queste caratteristiche garantiscono un'interconnessione più stabile con maggiori possibilità operative.
Come per gli altri approcci, un agente di comunicazione dedicato comunica in protocollo OPC UA con i macchinari per scambiare le informazioni necessarie con i sistemi informativi aziendali, garantendo la conformità ai criteri di interconnessione dell'Industria 4.0 e offrendo vantaggi pratici nella gestione della produzione.