9capitolo. Reti industriali. Presentazione: - Esigenze e offerte esistenti. - Tecnologie. - Politica Schneider Electric

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1 9capitolo Reti industriali - Tecnologie Presentazione: - Esigenze e offerte esistenti - Politica 202

2 Sommario 9. Reti industriali b 9.1 Introduzione pagina 204 b 9.2 Storia pagina 204 b 9.3 Le esigenze e le risposte del mercato pagina 205 b 9.4 Tecnologie delle reti pagina 207 b 9.5 Le reti consigliate da pagina 209 b 9.6 Ethernet TCP/IP pagina 210 b 9.7 Servizi Web e Transparent Ready pagina 213 b 9.8 Bus Can Open pagina 220 b 9.9 Sinergia Ethernet e Can Open pagina 228 b 9.10 Bus AS-Interface (AS-I) pagina 228 b 9.11 Conclusione pagina M 203

3 Reti industriali 9.1 Introduzione 9.2 Storia Questo capitolo affronta il tema delle tecniche di cablaggio necessarie al funzionamento di un sistema di automazione. Generalmente si considerano due categorie: - I circuiti correnti forti che generalmente trasportano l energia della rete e che garantiscono quindi la connessione dei componenti di potenza dalla rete di alimentazione fino al carico. Questo argomento non sarà trattato in questo capitolo ma invitiamo il lettore a consultare i capitoli sull alimentazione e la messa in opera. - I circuiti correnti deboli che collegano l insieme dei componenti di acquisizione, dialogo, elaborazione e comando potenza con la macchina e il processo. 9.1 Introduzione Tradizionalmente il cablaggio delle apparecchiature elettriche è garantito da collegamenti filo a filo. La norma internazionale macchine IEC e quella delle installazioni. proprie di ciascun Paese, definiscono regole precise sulle sezioni, sulla qualità dell isolante e sugli identificativi di riferimento con colori normalizzati. La maggior parte di questi collegamenti sono realizzati mediante cavi singoli flessibili di sezione compresa tra 1.5 e 2.5mm 2 (AWG 16 e 14) protetti alle estremità da terminali. Queste soluzioni hanno soddisfatto, fino al precedente decennio, tutte le esigenze, sia per i segnali ON/OFF che per i segnali analogici necessari agli asservimenti che talvolta richiedono cablaggi schermati per evitare i disturbi elettromagnetici. L ingresso delle tecnologie digitali nell industria ha avuto un impatto notevole sulla progettazione e sulla realizzazione delle apparecchiature elettriche che ha subito l influenza degli standard propri dal settore informatico ed automobilistico. Lo scambio di informazioni digitali ha imposto collegamenti con reti di comunicazione che richiedono l utilizzo di connettori e connessioni precablati. Il lavoro di realizzazione di un apparecchiatura elettrica diventa quindi molto più semplice: gli errori di cablaggio vengono ridotti e la manutenzione semplificata. Questo capitolo è dedicato alle reti di comunicazione utilizzate nell industria dal momento che le tecnologie dei collegamenti convenzionali sono ormai ben conosciute. 9.2 Storia Nel 1968 la società Modicon inventa il concetto di controllore programmabile. Un unico prodotto risponde ad una grande moltiplicità di esigenze e apporta un economia di scala. La sua grande flessibilità d impiego garantisce notevoli guadagni in tutte le fasi di vita dell impianto. Anche le reti fanno la loro comparsa gradualmente, inizialmente sotto forma di collegamenti seriali. Successivamente i protocolli di comunicazione, insiemi di convenzioni e regole, formalizzano gli scambi di informazionmi sulla rete. Nel 1979 Modbus (contrazione di MODicon BUS), diventa di fatto uno standard industriale, continuando ancora oggi a permettere di comunicare tra loro milioni di dispositivi di automazione. Dopo alcuni anni si è verificata una rapida adozione del bus di campo. Vera e propria spina dorsale dei sistemi di automazione il bus di campo si delinea come un mezzo estremamente potente di scambi, di visibilità e di flessibilità per le apparecchiature ad esso collegate, portando ad un cambiamento progressivo delle architetture: - eliminazione dei cavi d ingressi/uscite, - scomparsa o decentralizzazione delle interfacce d I/O, - decentralizzazione e ripartizione dell intelligenza delle macchine, - interconnessione con Internet. 204

4 9.2 Storia 9.3 Le esigenze e le risposte del mercato Gli anni 70 vedono la nascita della rete Ethernet nel Centro Ricerche Xerox a Palo Alto (universalmente noto come PARC). Solo una decina di anni dopo Ethernet diventa lo standard internazionale che tutti conosciamo, integrato di base in quasi tutti i computer. Le prime applicazioni sono state di trasferimento file e messaggi e di trasmissione di pagine WEB. Negli anni 90 l affermazione dell informatica in tutti i settori dell impresa ha fatto nascere l esigenza di collegare tra loro i diversi settori industriali. Il World Wilde Web inventato dal CERN nel 1989 fu sviluppato in origine per consentire la condivisione di informazioni tra i diversi gruppi di lavoro di ricercatori in ambito internazionale. Il mondo del WWW è un sistema di condivisione ipertestuale mondiale di documenti e collegamenti. Il protocollo HTTP è un protocollo semplice utilizzato da un navigatore (browser) per accedere alle pagine web registrate su un server. Queste pagine sono programmate con appositi linguaggi, quali HTML o XML. Il World Wilde Web Consortium (W3C), creato nel 1994, gestice l evoluzione tecnica del web (vedere il sito Nel 1996 promuove la rete Ethernet industriale per collegare i livelli impresa e officina con i controllori programmabili, sviluppando la filosofia Transparent Ready. Questa soluzione semplice si basa sull aggiunta di strumenti e protocolli industriali, tra i quali Modbus, agli elementi standard di Ethernet. 9.3 Le esigenze e le risposte del mercato In base all effetto congiunto delle esigenze e dei vincoli dell utenza, delle tecnologie e degli standard, le architetture attuali si strutturano in quattro livelli distinti e collegati da reti (C Fig. 1). 9 A Fig. 1 Esempio di livelli di architettura 205

5 Reti industriali 9.3 Le esigenze e le risposte del mercato Prima di analizzare le tecnologie delle reti di comunicazione, è necessario presentare una sintesi delle principali esigenze alle quali i diversi livelli forniscono una risposta pertinente. Le caratteristiche riportate nella tabella della Fig. 2 verranno trattate in dettaglio nei paragrafi seguenti. Livello Esigenze Volume Tempo Distanza Topologia Numero Collegamento d informazioni di risposta rete d indirizzi da trasmettere Impresa Scambio di dati. File 1mn Mondo Bus, stella Illimitato Elettrico, Sicurezza informatica. Mbit ottico, radio Standard tra pacchetti applicativi. Officina Sincronizzazione dei PLC 1 della Dati da 50 a 500 ms da 2 a 40 Km Bus, stella da 10 a 100 Elettrico, stessa isola di automazione Kbit ottico, radio scambi d informazioni in modalità client/server con gli strumenti di gestione (HMI, supervisione). Prestazioni tempo reale. Macchina Architettura distribuita. Data da 5 a 100 ms da 10 m a 1 Km Bus, stella da 10 a 100 Elettrico, Integrazione funzionale Kbit (ciclo del PLC) ottico, radio e transparenza degli scambi. Topologia e costi di connessione. Sensore Semplificazione del cablaggio, Dati da 1 a 100 m Nessun da 10 a 50 Elettrico distribuzione delle alimentazioni bit vincolo radio dei sensori e azionatori. Ottimizzazione dei costi di cablaggio. A Fig. 2 Le esigenze e i limiti di comunicazione Come primo approccio prendiamo in considerazione i due principali assi della tabella sopra riportata: - il numero d informazioni da trasmettere, - il tempo di risposta necessario. Questo ci permette di posizionare le principali reti in commercio (C Fig.3). A Fig. 3 Principali reti industriali 206

6 9.4 Tecnologie delle reti 9.4 Tecnologie delle reti Qui di seguito affronteremo l argomento in modo conciso; per dettagli più approfonditi fare riferimento alla ricca bibliografia sull argomento. b Topologia delle reti Una rete di comunicazione industriale è costituita da controllori programmabili, interfacce uomo/macchina, computer, moduli d I/O interconnessi da cavi elettrici, fibre ottiche, collegamenti radio o elementi d interfaccia quali schede rete o gateway. La disposizione fisica della rete, cioè il modo in cui sono collegati fra loro i diversi nodi che la compongono, è detta topologia fisica o architettura della rete. Quando si considera la circolazione delle informazioni si usa il termine topologia logica. Generalmente si distinguono le seguenti topologie: - a bus (C Fig.4), - a stella (C Fig.5), - ad albero, - ad anello, - a maglia. A Fig. 4 Topologia delle reti Topologia bus Questa organizzazione è una delle più semplici. Tutti gli elementi sono direttamente collegati allo stesso mezzo trasmissivo lineare: il bus. Si tratta di una topologia facile da realizzare e dove il guasto di un nodo o di un elemento non disturba il funzionamento degli altri dispositivi collegati. Le reti del livello macchina e sensori, detti bus di campo, utilizzano questa topologia. La topologia a bus si realizza collegando tra loro gli apparecchi in concatenamento oppure utilizzando una morsettiera di collegamento (TAP) al cavo principale (C Fig.4). A Fig. 5 Topologia delle reti a stella Topologia a stella La topologia a stella è oggi la più diffusa, ed è quella utilizzata da Ethernet. Presenta il vantaggio di essere molto flessibile per gli interventi di gestione e riparazione. Le stazioni sono connesse ad un nodo centrale che può essere un semplice ripetitore (hub) o un dispositivo intelligente (switch o router). Uno dei vantaggi è dato dal fatto che se vi è un interruzione su una delle connessioni della rete ne risentirà solo l apparecchio collegato a quel segmento mentre tutti gli altri contineranno ad operare normalmente. Altre topologie (C Fig.6) - La topologia ad anello riprende la topologia fisica della stella ed offre una maggiore disponibilità della rete. - La topologia a maglia è poco utilizzata nell industria e presenta l inconveniente di un numero elevato di collegamenti che aumenta in base al numero di nodi (non adatta a reti medio-grandi). 9 Ad anello A maglia La topologia ad anello riprende la topologia fisica della stella offrendo una maggior disponibilità della rete. A Fig. 6 Altre topologie di reti La topologia a maglia è poco utilizzata nell industria e presenta l inconveniente di un numero elevato di collegamenti. 207

7 Reti industriali 9.4 Tecnologie delle reti b Protocollo Per protocollo di rete si intende un insieme di più regole che determinano le modalità di funzionamento di un determinato sistema di comunicazione. Inizialmente per protocollo si intendeva quello che veniva utilizzato per comunicare sullo stesso livello tra due apparecchiature diverse. Per estensione si utilizza talvolta questo termine ancora oggi per indicare le regole di comunicazione tra due livelli su uno stesso apparecchio. Il modello OSI (Open System Interconnexion) è stato creato dall International Standard Organization che ha curato l edizione della norma ISO 7498 con lo scopo di offrire una base comune alla descrizione di qualsiasi rete informatica. Il modello OSI suddivide la rete in 7 livelli OSI (o layers), numerati da 1 a 7. I livelli OSI si basano sui seguenti principi: - ogni livello supporta un protocollo indipendentemente dagli altri livelli, - ogni livello procura dei servizi al livello immediatamente superiore, - ogni livello richiede i servizi del livello immediatamente inferiore, - il livello 1 descrive il collegamento (il supporto di comunicazione), - il livello 7 procura dei servizi all utente o ad un applicazione. In fase di comunicazione, l utente di una rete utilizza i servizi del livello 7 attraverso un programma. Il livello configura e arricchisce l informazione che riceve dal programma rispettando il suo protocollo. Poi la invia al livello inferiore su una richiesta di servizio. Ad ogni livello l informazione subisce configurazioni ed aggiunte in funzione dei protocolli utilizzati; infine viene trasmessa attraverso il mezzo di connessione e ricevuta da un altro nodo della rete. L informazione percorre tutti i livelli di questo nodo in senso inverso per finire al programma del corrispondente, spogliata delle diverse aggiunte legate ai protocolli. Il modello OSI a 7 livelli (C Fig.7) è stato implementato da diversi costruttori, senza tuttavia riscuotere successo commerciale. Il mercato è infatti fortemente orientato verso il modello a 4 livelli TCP/IP più facile da comprendere e utilizzare e per il quale esistevano già implementazioni portatili. Il modello conserva tuttavia un interesse teorico, benché i 4 livelli del modello TCP/IP non abbiano gli esatti equivalenti nel modello OSI. Nel paragrafo dedicato a Ethernet descriveremo i 4 livelli del modello OSI. N Livello ISO Funzione del livello Esempi 7 Applicazione È l interfaccia con l utente e fa pervenire le richieste al livello di presentazione. HTTP, SMTP, POP3, FTP, Modbus 6 Presentazione Definisce il modo in cui i dati saranno rappresentati. Converte i dati HTML, XML per garantirne l interpretazione da parte di tutti i sistemi. 5 Sessione Garantisce le comunicazioni e i corretti collegamenti tra i sistemi. ISO8327, RPC, Netbios Definisce l apertura delle sessioni sugli apparecchi della rete. 4 Trasporto Consente di stabilire una comunicazione da un estremità all altra. TCP, UDP, RTP, SPX, Gestisce la segmentazione e il riassemblaggio dei dati, il controllo del flusso oltre al ATP rilevamento di errori e la ripresa in seguito ad errore. 3 Rete Si occupa dell instradamento o routing dei pacchetti (datagrammi) attraverso la rete. IP, ICMP, IPX, WDS 2 Collegamento Permette di stabilire, a partire dal supporto fisico, un collegamento esente da errori. ARCnet, PPP, Ethernet, Token ring 1 Fisico Definisce i protocolli di scambio di bit e gli aspetti elettrici, meccanici CSMA, RS-232, e funzionali dell accesso alla rete. 10Base-T, ADSL A Fig. 7 I livelli ISO 208

8 9.4 Tecnologie delle reti 9.5 Le reti consigliate da b Trama La trama (C Fig.8) è l insieme delle informazioni trasmesse in un unico blocco attraverso la rete. Viene anche chiamata pacchetto. Ogni trama rispetta la stessa organizzazione di base e contiene informazioni di controllo, quali i caratteri di sincronizzazione, gli indirizzi delle stazioni, un valore di controllo errore, oltre ad una quantità variabile di dati. A Fig. 8 Composizione di una trama 9.5 Le reti consigliate da Allo scopo di rispondere a qualsiasi tipo di esigenza, razionalizzando al contempo la propria offerta, ha scelto tre reti di comunicazione (C Fig.9) per realizzare le implementazioni presentate nell introduzione di questa guida. 9 A Fig. 9 I livelli di comunicazione presi in considerazione da b Ethernet Modbus TCP La grande diffusione di Ethernet nel settore delle imprese e su Internet ne ha fatto uno standard di comunicazione fondamentale. Il suo utilizzo generalizzato ha permesso di ridurre i costi di connessione, aumentando le prestazioni, l affidabilità e le funzioni offerte. La sua rapidità non limita le applicazioni e la sua architettura consente facili evoluzioni. I prodotti e i software restano compatibili e in questo modo i sistemi hanno una durata ottimale nel tempo. Il protocollo Modbus, protocollo standard largamente utilizzato nell industria, fornisce un livello applicazione semplice e poco oneroso. 209

9 Reti industriali 9.5 Le reti consigliate da 9.6 Ethernet TCP/IP b Can Open Can Open è la versione industriale del bus CAN. Creato per il settore automobilistico, questo protocollo di rete ha dimostrato la sua flessibilità e disponibilità da oltre 10 anni in diverse applicazioni, quali le apparecchiature mediche, i treni, gli ascensori oltre a diverse macchine e installazioni. L ampia diffusione di questa tecnologia ha confermato nella sua scelta. b As-Interface Le macchine moderne hanno una grande quantità di sensori e attuatori e spesso notevoli vincoli in materia di sicurezza. AS-Interface è la rete per il livello di campo (sensori/attuatori) conforme alle esigenze dei sistemi di automazione e controllo industriali. Presenta il vantaggio di offrire un collegamento rapido e un unico cavo per la trasmissione delle informazioni e l alimentazione. 9.6 Ethernet TCP/IP b Descrizione generale Il principio di accesso al mezzo fisico (cavo) di Ethernet si basa su un meccanismo di rilevamento collisione. Ogni stazione viene identificata da una chiave assegnata in modo univico, chiamata indirizzo MAC; questo garantisce che tutte le postazioni su una rete Ethernet abbiano indirizzi diversi tra loro. Questa tecnologia di accesso al mezzo trasmissivo, conosciuta con il nome di Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection o CSMA/CD, garantisce che una sola stazione alla volta trasmetta un messaggio sul bus. Le successive evoluzioni di Ethernet hanno fatto nascere lo standard IEEE (vedere il sito quest ultimo definisce soltanto le caratteristiche dei livelli fisici e il modo in cui le informazioni hanno accesso alla rete (mentre la trame dati devono essere definite da livelli complementari). La Fig. 10 specifica i diversi livelli. I protocolli indicati vengono descritti nei paragrafi seguenti. A Fig. 10 I diversi livelli Ethernet è presente nell industria da diversi anni senza tuttavia aver riscosso un gran successo. Questo perchè era percepito come non determinista sia dai fornitori che dai clienti. Le esigenze reali di questi ultimi hanno fatto scemare l interesse per questa tecnologia a vantaggio delle reti proprietarie. Infine la combinazione di protocolli, industriali e Internet, ha contribuito a farlo accettare. 210

10 b Il livello fisico Il livello fisico si occupa della spedizione delle trame sul mezzo trasmissivo. A questo livello sono anche definite le caratteristiche fisiche della comunicazione, quali le convenzioni sul tipo di collegamento utilizzato per le comunicazioni (cavi, ìfibra ottica o radio), e tutti i dettagli relativi come i connettori, i tipi di codifica o di modulazione, il livello dei segnali, le lunghezze d onda, la sincronizzazione e le distanze massime di collegamento. b Il livello collegamento dati (Datalink) Il livello collegamento dati stabilisce il cammino di comunicazione più affidabile possibile tra nodi della rete direttamente connessi tramite un mezzo trasmissivo. Specifica il controllo di accesso al mezzo e le modalità di trasmissione dei pacchetti sul livello fisico, in particolare la sequenza (le sequenze di bit che segnano l inizio e la fine dei pacchetti). Le intestazioni delle trame Ethernet, ad esempio, contengono dei campi che indicano a quale macchina della rete è destinato un dato pacchetto. b Il livello rete (Network layer) Nella sua definizione originale il livello rete risolve il problema dell instradamento o routing dei pacchetti attraverso una sola rete. Con l avvento della nozione d interconnessione delle reti, a questo livello sono state aggiunte delle funzioni e in particolare l instradamento dei dati da una rete sorgente ad una rete destinataria. Ciò implica generalmente il routing dei pacchetti attraverso una rete di reti, conosciuta con il nome di Internet. Tra i protocolli Internet, IP assicura il miglior instradamento o routing dei pacchetti, per l inoltro da una sorgente verso una destinazione, qualunque sia la sua localizzazione nel mondo. Il routing IP è permesso grazie alla definizione di un principio d indirizzamento IP che garantisce e obbliga l unicità di ogni indirizzo IP. Ogni stazione è infatti identificata da un proprio indirizzo IP. Il protocollo IP include anche altri protocolli, come l ICMP (utilizzato per trasferire dei messaggi di diagnostica legati alle trasmissioni IP) e l IGMP (utilizzato per gestire i dati multicast). ICMP e IGMP sono situati sopra IP, ma partecipano alle funzioni del livello rete, cosa che spiega l incompatibilità tra i modelli Internet e OSI. Il livello rete IP può trasferire dei dati per numerosi protocolli di livello superiore. b Il livello trasporto I protocolli di livello trasporto possono risolvere problemi come l affidabilità degli scambi («I dati sono arrivati a destinazione?»), l adattamento automatico alla capacità delle reti utilizzate e il controllo di flusso. Garantisce inoltre che i dati arrivino nell ordine corretto. Tra i protocolli TCP/IP quello di trasporto determina anche a quale applicazione ciascun pacchetto dati deve essere consegnato. TCP (Trasmission Contro Protocol) è un protocollo di trasporto, progettato per fornire un flusso di byte affidabili e orientato alla connessione. Assicura l arrivo dei dati senza alterazione e nell ordine corretto, con ritrasmissione in caso di perdita, ed eliminazione dei dati duplicati. Gestisce inoltre i dati «urgenti» (pushed data) da consegnare senza aspettare (anche se tecnicamente non sono emessi fuori banda). TCP prova a fornire tutti i dati correttamente e in sequenza; questo è il suo scopo e principale vantaggio su UDP, anche se questo può rappresentare uno svantaggio per applicazioni di trasferimento in tempo reale, con tassi di perdita elevati per il livello rete. UDP (User Data Protocol) è un protocollo che fornisce un flusso di byte non affidabile e non connesso, utile per inviare dati senza connessione (client- server). Questo non significa che UDP sia particolarmente poco affidabile, ma solo che non verifica l arrivo a destinazione dei pacchetti e il 9 211

11 Reti industriali 9.6 Ethernet TCP/IP loro arrivo nell ordine corretto. Un applicazione che abbia bisogno di queste garanzie, deve assicurarle lei stessa, oppure utilizzare TCP. UDP viene generalmente utilizzato da applicazioni di diffusione, quali Global Data o le applicazioni multimediali (audio e video, ecc...) per le quali il tempo richiesto da TCP per gestire le ritrasmissioni e la programmazione dei pacchetti non è disponibile, o per applicazioni basate su meccanismi semplici di domanda/risposta come le richieste SNMP, per le quali il sovracosto legato alla realizzazione di una connessione affidabile sarebbe sproporzionato rispetto all esigenza. Sia TCP che UDP sono utilizzati da molte applicazioni; il numero di porta indica se utilizzano TCP o UDP. Modbus TCP utilizza i servizi TCP. Factorycast permette di utilizzare UDP. b Il livello applicazione È nel livello applicazione che sono situate la maggior parte delle applicazioni di rete tra le quali: HTTP (World Wilde Web), FTP (trasferimento di file), SMTP (messaggeria), SSH (connessione a distanza protetta), DNS (ricerca di corrispondenza tra nomi e indirizzi IP) e molte altre. Le applicazioni funzionano generalmente su TCP o UDP, e sono spesso associate ad una porta ben definita. Esempi: - HTTP porta TCP 80 o 8080, - Modbus porta 502, - SMTP porta 25, - FTP porta 20/21. Le porte sono state assegnate dall Internet Assigned Numbers Authority. v Il protocollo HTTP (HyperText Transfer Protocol) È il protocollo utilizzato per trasmettere pagine Web tra un server e un browser. HTTP è il protocollo del livello applicazione per il Web dal I Web server caricati sui prodotti Transparent Ready permettono un accesso facilitato ai prodotti situati ovunque nel mondo da un semplice web browser come Internet Explorer, Netscape Navigator o altri. v BOOTP/DHCP È utilizzato per fornire automaticamente gli indirizzi IP ai prodotti. In questo modo si evita di dover gestire individualmente gli indirizzi di ogni singolo prodotto riportando la gestione ad un server dedicato di assegnazione indirizzi IP. Il protocollo DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) assegna automaticamente i parametri di configurazione ai prodotti. DHCP è un estensione di BOOTP. I componenti del protocollo BOOTP/DHCP sono 2: - il server che il calcolatore che fornisce l indirizzo IP, - il client che richiede l indirizzo IP. I prodotti possono essere: - client BOOTP/DHCP che permettono di recuperare automaticamente l indirizzo IP proveniente da un server, - server BOOTP/DHCP che permettono al prodotto di assegnare gli indirizzi IP alle stazioni della rete. Questi protocolli standard BOOTP/DHCP consentono di offrire il servizio di sostituzione di prodotti guasti (FDR, Faulty Device Replacement). 212

12 9.6 Ethernet TCP/IP 9.7 Servizi Web e Transparent Ready 9.7 Servizi Web e Transparent Ready v File Transfer Protocol (FTP) FTP o Protocollo di trasferimento file è il servizio che fornisce gli elementi fondamentali per il trasferimento dei file. Fornisce gli elementi base di trasferimento di file. FTP viene utilizzato da molti sistemi per la condivisione di file tra host. v TFTP: Trivial File Transfer Protocol È un protocollo semplificato di trasferimento file che consente inoltre di telecaricare il codice ad un prodotto. Consente ad esempio di trasferire il codice di avviamento (boot code) da una stazione di lavoro senza unità disco o di collegarsi e telecaricare degli aggiornamenti di firmware di prodotti della rete. I prodotti Transparent Ready implementano FTP e TFTP per trasferire alcune informazioni tra i prodotti. v NTP (Network Time Protocol) NTP è un protocollo utilizzato per sincronizzare gli orologi e quindi l ora di un prodotto (client o server) a partire da un server fornitore. In base alla rete utilizzata, fornisce a partire dall ora universale (UTC), una precisione che va da qualche millisecondo su una rete locale (LAN) a più decine di millisecondi su una rete estesa (WAN). v SMTP (Simple Mail Transfert Protocol) Fornisce un servizio di trasmissione . Permette l invio di tra un mittente e un destinatario attraverso un server SMTP. v SNMP (Simple network management protocol) La comunità Internet ha sviluppato questo standard per consentire la gestione dei diversi componenti di una rete attraverso un sistema unico. Il sistema di gestione della rete può scambiare delle informazioni con i prodotti agenti SNMP. Questa funzione consente al gestore di visualizzare lo stato della rete e dei prodotti, di modificare la loro configurazione e di controllare gli allarmi in caso di guasto. I prodotti Transparent Ready sono compatibili SNMP e possono essere integrati naturalmente in una rete amministrata via SNMP. v COM/DCOM (Distributed Component Object Model) ou OLE (Object Linking and Embedding). Si tratta delle tecnologie che consentono una comunicazione trasparente tra le applicazioni Windows. Vengono utilizzate nel software data server OFS (OLE for Process Control Factory Server). 9 Come detto precedentemente i servizi universali non consentono un utilizzo industriale. I costruttori di componenti hanno quindi completato i servizi universali di Internet con funzioni specifiche ai sistemi di automazione e controllo. ha sviluppato un offerta di prodotti specifici che offrono una comunicazione trasparente tra tutti i livelli precedentemente illustrati il WEB. ha investito molto sull integrazione delle tecnologie web 2 nei suoi prodotti e servizi. La sua offerta si fonda su due pilastri: - La rete Ethernet industriale. - I componenti WEB. Lo scopo è di offrire dei Servizi, funzioni che consentono al Cliente di eseguire delle task particolari, come inviare un informazione da un controllore programmabile ad un altro o attivare un allarme. 2 Il termine "tecnologia web" è sinonimo di "tecnologia Internet" e riguarda: i protocolli internet, i linguaggi di programmazione quali Java, html, xml, ecc... oltre agli strumenti che hanno rivoluzionato il modo di condividere le informazioni. 213

13 Reti industriali 9.7 Servizi Web e Transparent Ready b Ethernet industriale Oltre ai protocolli Ethernet universali (HTTP, BOOTP/DHCP, FTP, ecc...), i prodotti sono in grado di fornire otto tipi di servizi di comunicazione: - Servizio di messaggeria Modbus TCP. - Servizio di scambio ingressi/uscite distribuiti: I/O Scanning. - Servizio di sostituzione apparecchio guasto: FDR (Faulty Device Replacement). - Servizio di amministrazione rete: Agent SNMP. - Servizio di distributione dati globale: Global Data. - Servizio di gestione della banda passante. - Servizio di sincronizzazione dell ora: NTP. - Servizio di notifica eventi SMTP ( ). La Fig. 11 mostra il posizionamento di questi servizi rispetto ai diversi livelli delle reti. A Fig. 11 Servizi e reti I servizi di comunicazione sono raggruppati in tre classi: - Classe 10: servizi base di comunicazione Ethernet. - Classe 20: servizi di gestione comunicazione Ethernet (livello rete e livello prodotto). - Classe 30: servizi avanzati di comunicazione Ethernet. La tabella della Fig. 12 descrive i diversi servizi: A Fig. 12 I servizi di comunicazione Ethernet b Servizio di messaggeria: Ethernet Modbus TCP Modbus è il protocollo di trasmissione dati, standard di fatto dal 1979, ampiamente utilizzato nell industria. Modbus TCP/IP altro non è che la trasposizione del protocollo bus su rete Ethernet, implementato utilizzando il protocollo Modbus TCP. Si tratta di un protocollo ormai collaudato, disponibile per tutte le apparecchiature in commercio, che non richiede componenti proprietari né acquisto di alcuna licenza. Le specifiche sono disponibili gratuitamente sul sito 214

14 La sua semplicità consente a qualunque dispositivo di campo, quale ad esempio un modulo d ingressi/uscite, di comunicare su Ethernet senza bisogno di un potente microprocessore o di molta memoria. Grazie alla notevole portata di Ethernet (100 Mbit/s), le prestazioni di Ethernet Modbus TCP sono eccellenti e lo rendono adatto per le applicazioni in tempo reale, quali l elaborazione d ingressi/uscite. Il protocollo applicazione è identico su Modbus seriale, Modbus Plus o Ethernet Modbus TC; questo permette di smistare i messaggi da una rete all altra senza bisogno di conversione di protocollo. Con Modbus TCP/IP è disponibile la funzione di routing IP che permette a prodotti situati ovunque nel mondo di comunicare senza limiti di distanza. L organizzazione IANA (Internet Assigned Numbers Authority) ha riservato a Ethernet Modbus TC, la porta TCP 502. In questo modo Modbus è diventato un protocollo standard di Internet. La dimensione massima dei dati è di 125 parole o registri in lettura e di 100 parole o registri in scrittura. b Servizio di scambio d ingressi/uscite distribuiti: I/O Scanning Questo servizio consente di gestire lo scambio di stati tra ingressi/uscite distribuiti su rete Ethernet. Con una semplice configurazione e senza una programmazione specifica, gli ingressi/uscite vengono elaborati in modo trasparente attraverso richieste di lettura/scrittura secondo il protocollo client/server Ethernet Modbus TCP. Questo principio di elaborazione attraverso un protocollo standard consente di comunicare con qualsiasi prodotto che supporti Ethernet Modbus TCP. Questo servizio consente di definire due zone di parole, una riservata alla lettura degli ingressi, l altra alla scrittura delle uscite (C Fig.13). I periodi di refresh sono indipendenti dal ciclo controllore. 9 A Fig. 13 Servizio di scambio d ingressi/uscite distanti In funzionamento, il modulo garantisce: - La gestione delle connessioni TCP/IP con tutti i componenti a distanza. - L elaborazione dei prodotti e la ricopiatura degli ingressi/uscite nella zona di parole configurata. - Il controllo delle parole di stato che consente di verificare il corretto funzionamento del servizio direttamente dall applicazione controllore. - L applicazione di valori di ripristino preconfigurati in caso di problemi di comunicazione. 215

15 Reti industriali 9.7 Servizi Web e Transparent Ready Sul sito Web Modbus-IDA ( è possibile consultare l offerta di prodotti hardware e software che implementano il protocollo I/O Scanning su qualsiasi tipo di prodotto collegabile alla rete Ethernet Modbus TCP. b Servizio di sostituzione apparecchio guasto: FDR (Faulty Device Replacement Il servizio di sostituzione di un prodotto guasto utilizza la tecnologia standard di gestione indirizzo (BOOTP, DHCP) e il servizio di gestione file FTP o TFTP (Trivial File Transfer Protocol) facilitando la manutenzione delle apparecchiature collegate su Ethernet Modbus TCP. Questo servizio consente di sostituire un prodotto guasto con un prodotto nuovo garantendone la localizzazione, la riconfigurazione e il riavviamento automatico mediante il sistema. Le fasi principali sono le seguenti: - Un prodotto con servizio FDR integrato si guasta. - Un prodotto simile preconfigurato con il nome identificativo (Device name) dell apparecchio guasto viene reinstallato sulla rete. A seconda dei prodotti l indirizzamento può essere effettuato con appositi selettori o switch (I/O distribuiti Advantys STB, o Advantys OTB) o mediante la tastiera integrata al prodotto (variatori di velocità Altivar 71). - Il server FDR rileva il nuovo prodotto, a cui attribuisce un indirizzo IP e a cui trasferisce i parametri di configurazione. - Il prodotto sostituito verifica che i parametri siano perfettamente compatibili con le sue caratteristiche ed entra in funzione. b Servizio di amministrazione rete: SNMP Il protocollo SNMP (Simple Network Management Protocol) consente, a partire da una stazione Agent di rete, di controllare tutti i componenti dell architettura Ethernet e di garantirne quindi la diagnostica rapida in caso di problemi. Questo servizio consente: - D interrogare i componenti della rete, quali le stazioni PC, i router, i commutatori, i bridge o i prodotti terminali per visualizzarne lo stato. - Di ottenere statistiche dalla rete alla quale sono collegati i prodotti. Questo software agent di rete rispetta il modello tradizionale client/server. Per evitare tuttavia la confusione con gli altri protocolli di comunicazione che utilizzano questa terminologia, si parla piuttosto di gestore di rete o di Agent SNMP. I prodotti Transparent Ready possono essere gestiti da qualunque gestore di rete SNMP, tra i quali HP Openview o IBM Netview e naturalmente da ConnexView. Il protocollo standard SNMP (Simple Network Management Protocol) consente l accesso agli oggetti di configurazione e gestione contenuti nelle librerie MIB (Management Information Base) dei prodotti. Le libvrerie MIB devono rispettare alcuni standard per essere accessibili da tutti i prodotti in commercio, ma in base alla complessità dei prodotti, i costruttori possono ampliare il database MIB personalizzato. La libreria MIB Transparent Ready contiene oggetti di gestione specifici ai servizi di comunicazione Transparent Ready quali Modbus, Global data, FDR, ecc... Questi oggetti facilitano l installazione, la messa in opera e la manutenzione dei prodotti. 216

16 I prodotti Transparent Ready supportano 2 livelli di gestione rete SNMP: - L interfaccia MIB II Standard che permette di accedere ad un primo livello di gestione della rete. Il gestore pitrà identificare i prodotti che costituiscono l architettura e recuperare informazioni generali sulla configurazione e sul funzionamento delle interfacce Ethernet TCP/IP. - L interfaccia MIB Transparent Ready che permette di migliorare la gestione dei prodotti Transparent Ready. Presenta un insieme di informazioni che consentono al sistema di gestione della rete di supervisionare tutti i servizi Transparent Ready. Può essere scaricata dal server FTP di qualsiasi modulo Ethernet Transparent Ready di un controllore programmabile. b Servizio di distribuzione dati Globali: Global Data (C Fig.14) Il servizio Global Data garantisce la distribuzione in multicast di dati in tempo reale tra stazioni appartenenti ad uno stesso gruppo di distribuzione. Consente di sincronizzare applicazioni a distanza o di condividere un database comune tra più applicazioni distribuite. Gli scambi si basano su un protocollo standard di tipo Pubblicazione/sottoscrizione che garantisce prestazioni ottimali con un carico minimo sulla rete. Il protocollo RTPS (Real Time Publisher Subscriber) promosso da Modbus-IDA (Interface for Distributed Automation) è già uno standard adottato da diversi costruttori; 64 stazioni possono partecipare agli scambi attraverso Global Data all interno di uno stesso gruppo di distribuzione. Ogni stazione può: - pubblicare una variabile di 1024 byte. Il periodo di pubblicazione è configurabile da 1 a n periodi della task master del controllore, - sottoscrivere da 1 a 64 variabili. La validità di ogni variabile è controllata da bit di stato (Health Status bits) legati ad un timeout di refresh, configurabile tra 50 ms e 1 s. L accesso ad un elemento di variabile non è possibile. La dimensione totale delle variabili sottoscritte raggiunge i 4 K byte contigui. Per ottimizzare ulteriormente le prestazioni della rete Ethernet, i Global Data possono essere configurati con l opzione multicast filtering che attraverso gli switch della gamma ConneXium garantisce la diffusione dei dati solo sulle porte Ethernet alle quali è collegata una stazione abbonata al servizio Global Data. Se gli switch non vengono utilizzati, i Global Data vengono emessi in multicast su tutte le porte dello switch. 9 A Fig. 14 Global Data 217

17 Reti industriali 9.7 Servizi Web e Transparent Ready b Servizio NTP di sincronizzazione dell ora Il servizio di sincronizzazione dell ora si basa sul protocollo NTP (Network Time Protocol). Consente di sincronizzare l ora di una stazione client o server su Ethernet TCP/IP a partire da un server NTP o da un altra fonte di riferimento (radio, satellite, ecc...). I moduli di comunicazione Ethernet Modbus TCP: 140 NOE dei controllori Modicon Quantum Unity V2.0 (o successiva) e TSX ETY 5103 dei controllori Modicon Premium Unity V2.0 (o successiva) dispongono di un componente client NTP. Questi moduli sono in grado di collegarsi ad un server NTP utilizzando una richiesta client (unicast), per aggiornare la propria ora locale. L orologio del modulo viene aggiornato periodicamente (da 1 a 120 secondi) con un errore inferiore a 10 ms per i processori comuni e inferiore a 5 ms per i processori ad elevate prestazioni. Se il server NTP non è raggiungibile il modulo Ethernet Modbus TCP si rivolge ad un server NTP di emergenza (standby). b Servizio SMTP di notifica mediante Il servizio SMTP di notifica mediante è programmabile. Consente all applicazione controllore di segnalare un evento al verificarsi di determinate condizioni. Il controllore programmabile crea un messaggio automaticamente e in modo dinamico, per avvisare un destinatario definito, collegato alla rete in locale o a distanza. L può contenere variabili, allarmi e/o eventi. È importante ricordare che questo servizio è disponibile con gli ultimi moduli di comunicazione Ethernet per controllori programmabili Modicon Premium e Modicon Quantum, oltre che con gli ultimi processori con collegamento Ethernet degli stessi controllori, utilizzati con il software Unity Pro. Un servizio più completo e indipendente dall applicazione controllore è disponibile con il modulo server Web attivo FactoryCast HMI. Il servizio utilizza un meccanismo semplice ed efficace: intestazioni predefinite di messaggi sono collegate al corpo dell , a sua volta creato dinamicamente a partire dalle ultime informazioni dell applicazione controllore. Al verificarsi di condizioni predeterminate, l applicazione controllore prepara il messaggio. Attraverso un blocco funzione viene selezionata una delle 3 intestazioni predefinite e quindi creato un messaggio contenente delle variabili e del testo (fino a 240 byte) che viene quindi inviato direttamente dal controllore programmabile. Ciascuna delle tre intestazioni contiene i seguenti elementi predefiniti: - La lista dei destinatari del messaggio . - Il nome del mittente e oggetto del messaggio. Queste informazioni vengono definite e aggiornate da un amministratore autorizzato che utilizza le pagine Web di configurazione. b I servizi Web (C Fig.15) Il livello di servizio di un server Web è definito da 4 classi di servizi identificate con una lettera: v Classe A Definisce le apparecchiature Transparent ready senza servizi WEB. v Classe B È il livello web di base. Fornisce la possibilità di gestire pagine WEB statiche preconfigurate in un apparecchiatura Transparent Ready. Consente di offrire servizi di diagnostica e controllo apparecchiatura a partire da un WEB browser standard. 218

18 v Classe C È il livello Web configurabile. Consente la personalizzazione del sito WEB di un apparecchiatura Transparent Ready con pagine WEB definite dall utente in funzione delle proprie esigenze applicative specifiche. Di conseguenza la diagnostica e il controllo del processo client può essere effettuato a partire da un WEB browser standard. L offerta Factory Cast fornisce questo livello di funzione Web e comprende anche gli strumenti per facilitare la gestione e la modifica dei siti WEB integrati. v Classe D È il livello Web attivo. Consente di realizzare l elaborazione specifica direttamente nell apparecchiatura Transparent Ready server WEB. Questa capacità di elaborazione consente di effettuare dei pre-calcoli, di gestire un database tempo reale, di comunicare con database relazionali e di inviare . Tutto questo permette di ridurre ed ottimizzare la comunicazione tra il navigatore e il server. L offerta Factory Cast HMI fornisce questo livello di funzione Web e comprende anche gli strumenti per la configurazione delle elaborazioni da effettuare nell apparecchiatura server Web. 9 A Fig. 15 I servizi web v I prodotti Transparent Ready Si identificano con una lettera che definisce il livello di servizi Web, seguita da un numero che definisce il livello di servizio di comunicazione Ethernet. Ad esempio: - Il prodotto di classe A10 corrisponde ad un prodotto senza servizio Web e con i servizi di base Ethernet. - Il prodotto di classe C30 corrisponde ad un prodotto che dispone di un server Web configurabile e dei servizi avanzati di comunicazione Ethernet. 219

19 Reti industriali 9.7 Servizi Web e Transparent Ready 9.8 Bus Can Open I servizi offerti da una classe superiore comnprendono naturalmente tutti i servizi supportati da una classe inferiore. I prodotti Transparent Ready si suddividono in 4 grandi gruppi: - Componenti di campo (semplici o intelligenti) tipo sensori e attuatori. - Controllori e controllori programmabili. - Applicazioni HMI (Interfaccia Uomo/Macchina). - Gateway e server dedicati. La tabella della Fig. 16 consente di scegliere i prodotti Transparent Ready in funzione delle classi di servizio desiderate. Archiviazione dati locale o database Server Web attivo Classe D (1) Notifi ca / SMS Funzioni HMI Pagine Web utente Server Web configurabile Classe C (1) Visualizzazione di dati grafi ci Diagnostica applicazione Lettura/scrittura variabili Server Web di base Classe B (1) Diagnostica prodotti Confi gurazione prodotti A Fig. 16 La scelta dei prodotti Transparent Ready 9.8 Bus Can Open b Descrizione generale Il bus CAN (Controller Area Network) è un bus sistema seriale sviluppato da Bosch per il settore automobilistico. Venne presentato con Intel nel 1985 con l obbiettivo di ridurre la quantità di cavi all interno dei veicoli (fino a 2 Km di cavi per veicolo) facendo comunicare i diversi dispositivi di comando su un unico bus e non più su linee dedicate, dal momento che lo scopo era di ridurre il peso dei veicoli. L elevata immunità ai disturbi elettromeccanici unita all affidabilità della trasmissione in tempo reale ha suscitato l interesse delle industrie. Nel 1991 nasce il consorzio CIA (= CAN in Automation) con l obbiettivo di promuovere l applicazione CAN nell industria (vedere il sito: Nel 1993 il consorzio CIA pubblica le specifiche CAL (CAN Application Layer) che descrivono i meccanismi di trasmissione senza tuttavia precisare quando e come utilizzarli. Nel 1995, il consorzio CiA pubblica il profilo di comunicazione CANopen base DS-301. La Fig. 17 mostra i diversi standard che definiscono protocolli di livello 7 (definiti nello standard CAN): - Can Open. - DeviceNet. - CAL. - SDS. - CAN Kingdom. 220

20 Nel 2001 la pubblicazione da parte del CIA del profilo DS-304 permette infine di integrare su un bus Can Open standard (CANsafe) componenti di sicurezza di livello 4. La Fig. 17 mostra le caratteristiche tecniche di Can Open. Profilo Device CiA DS-401 Moduli I/O Profilo Device CiA DS-402 Drive Profilo Device CiA DS-404 Dispositivi di misura Profilo Device CiA DS-4xx 7 6 APPLICAZIONE PRESENTAZIONE CiA DS-301 = Profilo Comunicazione CAL = Livello Applicazione CAN Non implementato 5 SESSIONE Non implementato 4 TRASPORTO Non implementato 3 RETE Non implementato 2 1 COLLEGAMENTO FISICO CAN 2.0 A e B + ISO CAN 2.0 A e B + ISO ISO DS DRP Specifiche CAN A Fig. 17 I livelli del bus CAN b I vantaggi di Can Open v Can Open utilizza trame corte Grazie alla sua elevata immunità ai disturbi elettromagnetici (EMI) Can Open consente alla macchina o all installazione di effettuare un lavoro preciso, anche in un ambiente fortemente perturbato. Le trame corte Can Open e il collegamento CANground offrono le stesse possibilità ad ogni apparecchio collegato alla rete garantendo la protezione contro i disturbi elettetromagnetici. v Can Open garantisce affidabilità di trasmissione Quando un apparecchio Can Open trasmette i dati il sistema genera ed elabora automaticamente la priorità del messaggio. È impossibile perdere un telegramma per problemi di collisione o perdere tempo aspettando il prossimo dato non attivo (idle) della rete. Can Open consente una notevole affidabilità nella trasmissione di dati: questo è uno dei motivi per cui Can Open viene ampiamente utilizzato nelle apparecchiature mediche che richiedono reti affidabili. 9 v Can Open elimina le perdite di tempo Le perdite di tempo sono sempre sinonimo di sprechi in tempo e denaro. CANopen è stato progettato per ridurre al massimo le perdite di tempo. Il meccanismo di controllo degli errori di Can Open garantisce una distanza di Hamming pari a 6, offrendo un ottimo livello di rilevamento errori e di correzione. Con una probabilità di un errore non rilevato in 1000 anni 3 Can Open è la più affidabile delle reti per macchine e installazioni. 3 1 bit di errore ogni 0.7 s a 500 Kbit/s, 8 h al giorno, 365 giorni all anno Nel caso in cui la rete rilevi una condizione di errore, il watch-dog è la prima possibilità di controllo dello stato dell apparecchiatura. Ogni messaggio di diagnostica contiene l origine e il motivo dell errore per consentire un intervento rapido riducendo le perdite di tempo. Per migliorare la diagnostica delle apparecchiature Can Open complesse e per tenere sotto controllo la rete è disponibile una diagnostica supplementare. Inoltre, per aiutare a rilevare gli errori aleatori, è disponibile una funzione di report cronologico degli errori. 221

21 Reti industriali 9.8 Bus Can Open v Can Open: Prestazioni e flessibilità Il motivo principale che porta a scegliere una rete sono le sue prestazioni e la sua capacità di adattarsi esattamente alle caratteristiche dell applicazione. Can Open fornisce un dispositivo unico per l adattamento della trasmissione di dati. Basato sul modello produttore/consumatore, Can Open consente trasmissioni in diffusione generale, punto a punto, cambiamento di stato e ciclico. I dati vengono trasmessi solo se necessario, o in funzione di una base tempi specifica. Gli oggetti dati di processo (PDO) possono essere configurati singolarmente. È possibile cambiare i parametri in qualsiasi momento. A proposito di prestazioni Benché Can Open sia molto flessibile, la risposta della rete è rapida. In meno di 1 ms possono essere elaborati 256 punti d I/O digitali a 1 Mbit/s 4. Profibus-DP richiede circa 2 ms a 12Mbit/s per lo stesso tipo di scambio di dati. Oltre alla risposta rapida è possibile cambiare il controllo delle priorità dei messaggi. Can Open permette di adattare la trasmissione dei dati alle caratteristiche specifiche dell applicazione. 4 Source: Grid Control A Fig. 18 A Fig. 19 Il funzionamento di CAN conferma I modi «push» e «pull» del modello pubblicazione-sottoscrizione v Can Open è sinonimo di riduzione dei costi Can Open unisce facilità d installazione e apparecchiature a basso costo. A differenza di molti bus di campo Can Open non richiede un collegamento equipotenziale tra gli apparecchi. Una connessione non corretta non genera solo errori di comunicazione, ma può anche causare danni agli apparecchi sul bus. I componenti per Can Open vengono prodotti su grande scala con conseguente riduzione del prezzo. offre ai suoi Clienti tutti questi vantaggi in termini di riduzione dei costi. Con Can Open è possibile ottenere una riduzione pari al % del prezzo rispetto agli altri bus di campo. b Presentazione del funzionamento di CAN CAN è un bus di comunicazione seriale per applicazioni di controllo in tempo reale, basato su un modello pubblicazione-sottoscrizione. Un nodo trasmittente o editor invia un messaggio ad altri nodi riceventi. CAN è basato sul meccanismo di trasmissione diffusa (broadcast) che utilizza un protocollo di trasmissione orientato al messaggio. Il contenuto del messaggio è contrassegnato da un identificatore univoco per tutta la rete. I nodi destinatari filtrano i messaggi del bus in base ai criteri d invio verificando se il messaggio è di propria pertinenza. Se il messaggio è pertinente viene elaborato, altrimenti viene ignorato. Il destinatario diventa quindi a sua volta un mittente (C Fig.18). Lo schema della Fig. 18 ci mostra la modalità di invio (push) del modello pubblicazione-sottoscrizione. CAN può anche supportare la modalità di ricezione(pull) del modello pubblicazione-sottoscrizione. Un client può inviare un messaggio a partire da una richiesta di trasmissione a distanza. La richiesta di trasmissione a distanza (RTR Remote Trasmissione Requesf ) è una trama CAN che comporta le flags (bit di stato) RTR. Quando il produttore riceve una richiesta di questo tipo trasmette la relativa risposta (C Fig.19). In un architettura broadcast, i diversi nodi della rete possono trasmettere contemporaneamente. CAN risolve il problema con 2 meccanismi. In primo luogo un mittente controlla il bus per verificare l eventuale presenza di un altro nodo già in trasmissione. Se il bus di comunicazione è libero, il nodo comincia ad emettere. Più nodi possono cominciare ad emettere, ma mai contemporaneamente; una tecnica di aggiuducazione non distruttiva garantisce che i messaggi vengano trasmessi in ordine di priorità e che nessuno di essi vada perso. Il problema viene risolto con uno schema di priorità. 222