Gateway per la conversione sicura di protocolli industriali

I gateway industriali, definiti convertitori di protocolli, sono dei dispositivi che servono a trasferire dati tra 2 reti: l’esigenza può essere quella di far dialogare sistemi con differenti specifiche di comunicazione o anche quella di connettere reti con uguali protocolli ma in cui, per questioni di sicurezza, solo determinate informazioni devono essere scambiate.

L’offerta di Hilscher comprende gateway da guida DIN e gateway in versione “plug”, cioè formato connettore: convertitori dedicati a specifiche applicazioni come per esempio quella Proxy tra i protocolli ProfiNET e ProfiBUS oppure gateway dedicati ai sistemi industriali Siemens o ancora convertitori più generici in cui l’utilizzatore può scegliere tra diverse combinazioni possibili di protocolli mantenendo invariato il dispositivo.

I gateway sono utilizzabili all’interno dell’infrastruttura in diverse configurazioni: slave/slave e master/slave sono le più frequenti ma talvolta anche master/master. Compatibili con qualsiasi PLC, utilizzabili come slave con profilo I/O, sono integrabili nei configuratori dei diversi produttori tramite i file descrittivi dedicati. Sul secondario i gateway possono essere sia master sia slave.

Nel primo caso, attraverso il loro configuratore SyCon.net scaricabile gratuitamente dal sito Hilscher, è possibile importare qualsiasi file descrittivo degli slave da collegare ai gateway per realizzare la sottorete. I convertitori quindi inizializzeranno tutti gli slave configurati e li gestiranno in qualità di master. Nel secondo caso, il secondario dei gateway sarà anch’esso configurato come  slave della seconda rete. Ovviamente dotato del suo file descrittivo, verrà integrato nel software del rispettivo PLC.

Le conversioni e le serie

Sono possibili conversioni Fieldbus/Fieldbus, Fieldbus/Realtime Ethernet e Realtime Ethernet/Realtime Ethernet.

Tutti configurabili col medesimo tool Sycon.net tramite porta USB o tramite porta ethernet, presentano poche ma talvolta fondamentali differenze. I tempi di conversione possono variare da pochissimi millisecondi nelle serie NT100 e NT151 a 15/20 millisecondi per la  serie NT50.

Le serie NT100 e NT151 hanno una doppia porta ethernet con la quale è possibile ottenere connessioni “entra/esci” senza dover interporre onerosi switch industriali. Inoltre, sempre sulle serie NT100 e NT151, è presente uno slot per memory card SD per operazioni di backup e restore, estremamente utile in caso di sostituzione o replicazione della configurazione. I gateway della famiglia NT100 sono particolarmente orientati alle conversioni tra protocolli Fieldbus e Realtime Ethernet mentre quelli della famiglia NT151, con 4 porte ethernet, alle conversioni tra “soli”protocolli Realtime Ethernet. I gateway NT50 coprono invece le conversioni più “semplici” tra i protocolli seriali ed alcuni protocolli Realtime Ethernet ed offrono per questo un prezzo estremamente competitivo.

Simili nella forma ma differenti nell’utilizzo sono invece i gateway della famiglia netHost: questi dispositivi, esclusivamente master, sono equivalenti a dei controller su scheda PC e permettono di accedere a tutti i livelli della comunicazione, sia ciclica che aciclica. Equivalentemente ad una scheda PC, si interfacciano con l’applicazione utente attraverso le medesime API ed i driver dedicati permettono un collegamento ethernet o USB tra il PC ed il dispositivo. I driver disponibili permettono l’utilizzo in ambienti Windows, Linux, QNX, CE, InTime e RTX.

Molto differenti nell’aspetto, i gateway della famiglia netLink hanno caratteristiche ed impieghi specifici: i netLink 50 sono ideati per comunicare con i dispositivi Siemens in reti Profibus/MPI/PPI, i netLink 51 invece sono dedicati alle applicazioni in cui è necessario integrare uno slave ProfiBUS in una rete ProfiNET, occupandosi di convertire dati e messaggi secondo le specifiche certificate Proxy. Inoltre il file descrittivo GSD verrà incapsulato automaticamente nel file GSDML che identificherà l’insieme del convertitore e dello slave ProfiBUS come un unico device ProfiNET.

Tutti i modelli delle famiglie NT50, NT100 e NT151 possono essere configurati in diversi modi. Il caso ideale per comprendere la flessibilità di questi convertitori è il modello NT151-RE-RE: questo gateway ha 4 porte ethernet che possono essere configurate dall’utilizzatore con la combinazione necessaria per l’applicazione. Il medesimo dispositivo può quindi eseguire i protocolli ProfiNET, EtherCAT, Ethernet/IP, Powerlink, Sercos e Open Modbus/TCP, selezionabili e configurabili in qualunque momento e con l’opzione \+ML il gateway può essere abilitato ad eseguire anche la funzione di master, fornendo oltre 30 possibili combinazioni.