Come si disegna uno schema di sistema — Elimina le supposizioni tra i ruoli e fissa la base per le fasi successive

Ultimo aggiornamento: 2026-09-25 ／ Categoria: Progettazione di sistemi FA, hardware di controllo

Lo schema di sistema serve al quadrista, al programmatore e all'installatore per iniziare ordini e impostazioni dalle stesse premesse. Questa guida è per chi decide le impostazioni di comunicazione e gli ordini dei materiali dividendoli con altri ruoli.

1. Senza lo schema, ogni ruolo inizia a lavorare sulle proprie supposizioni

Quando PLC e robot non comunicano, le cause più frequenti sono due. Lo stesso indirizzo IP impostato su entrambi, oppure entrambi impostati per condurre la comunicazione. In entrambi i casi, un'impostazione che deve coincidere alle due estremità è stata decisa separatamente da persone diverse.

Il quadrista suppone dal quadro precedente, il programmatore dalle impostazioni della commessa precedente, l'installatore dai disegni che ha in mano. Che una supposizione era sbagliata lo si scopre di solito quando in cantiere la comunicazione non parte. Lo schema di sistema è il foglio che elimina queste supposizioni prima di ordini e cablaggio. I motivi per disegnarlo sono tre.

2. I motivi per disegnare lo schema sono tre

① Le impostazioni comuni alle due estremità si decidono in un posto solo

Il primo motivo è decidere sullo schema le impostazioni che devono coincidere alle due estremità del cavo. Indirizzo IP e numero di stazione, master / slave, direzione delle porte. Nessuna di queste funziona se è giusta da una parte sola.

Perché serve — Perché i dispositivi alle due estremità li impostano persone diverse con software diversi. Il PLC lo imposta il programmatore, il robot il robotista, lo switch il quadrista. Se i valori delle due estremità non stanno su un solo foglio, la discrepanza si trova solo in cantiere.

② Mostra i confini di responsabilità e i limiti fisici

Il secondo motivo è mettere sullo schema chi ordina cosa e fin dove ne risponde. Dove separare la LAN di fabbrica dalla LAN di controllo. Se le porte dello switch bastano. Se il numero di dispositivi in cascata e la direzione del cablaggio rientrano nelle regole del protocollo.

Perché serve — Perché confini e quantità, se sono sparsi nei disegni e nelle tabelle di ogni ruolo, non li conta nessuno. Delle regole della LAN si occupa il reparto IT del cliente, del numero di porte il quadrista, del limite di dispositivi il programmatore. Su un solo foglio, un ordine mancante o il traffico di controllo che invade la LAN di fabbrica si scoprono sullo schema.

③ Fissa prima la base della progettazione software

Il terzo motivo è fissare l'ossatura del sistema prima che inizi la progettazione software. I dispositivi dello schema e i loro gruppi diventano le partizioni della mappa degli indirizzi. I segnali scambiati tra i dispositivi diventano le righe del diagramma temporale.

Perché serve — Perché finché l'ossatura non è fissata, non si possono decidere né l'assegnazione delle variabili né la sequenza. Un dispositivo in più aggiunge una partizione e altre righe di segnali. Se la configurazione cambia dopo, dovrai correggere sia la mappa degli indirizzi sia il diagramma temporale.

3. Sullo schema si scrive così

• Sulla linea: tipo di comunicazione e cavo — Il tipo di comunicazione decide porte, switch e software di configurazione. Il tipo di cavo (STP, M12, fibra ecc.) serve all'installatore per gli ordini
• Sul dispositivo: posizione e indirizzo — La posizione decide chi tira il cavo e quanto è lungo. Indirizzo IP e numero di stazione si scrivono accanto al dispositivo con cui si collega
• Master / slave per linea, non per dispositivo — Un dispositivo può essere slave su una linea e master su un'altra (figura sotto)
• Collegamenti come nel cablaggio reale — A stella su uno switch, o in cascata. Alcuni protocolli, come EtherCAT, distinguono la porta di ingresso da quella di uscita
• Il confine con la rete di fabbrica — Quale dispositivo si collega alla LAN di livello superiore e dove si taglia. Si concorda con il cliente, quindi senza il confine sullo schema la discussione non va avanti
• Il circuito di sicurezza — Se i segnali di arresto di emergenza e dei ripari sono su cablaggio dedicato o su un protocollo di sicurezza (CIP Safety, FSoE ecc.). È la prima cosa che si guarda in una verifica di sicurezza

4. L'ordine di disegno è: posizione → cablaggio → indirizzi → confine → conteggio

1. Raggruppa i dispositivi per posizione Quadro di controllo, cassetta di derivazione, a bordo macchina, livello superiore (LAN di fabbrica) e così via.
2. Collegali come nel cablaggio reale Disegna la stella sullo switch o la cascata così com'è.
3. Scrivi tipo di comunicazione e master sulle linee, l'indirizzo sui dispositivi Con l'indirizzo IP scrivi anche la sottorete.
4. Scrivi il confine con la rete di fabbrica e il circuito di sicurezza Ciò che va concordato con il cliente, a questo punto mandalo in conferma.
5. Conta e verifica Conta sullo schema le porte dello switch, i dispositivi in cascata e gli indirizzi duplicati. Nel numero di porte includi anche quella per il PC di manutenzione.

5. Si inciampa su: direzione delle porte, switch condiviso, sottoreti, numero di dispositivi

• Ingresso e uscita di EtherCAT collegati al contrario — O la comunicazione non si stabilisce, o l'ordine dei dispositivi non coincide con la configurazione. Disegna la direzione delle porte sullo schema
• LAN di controllo e LAN di fabbrica sullo stesso switch — Il traffico di controllo invade tutti i dispositivi, perché uno switch senza IGMP snooping non ferma il multicast di EtherNet/IP. Separa il lato controllo dal lato superiore, o usa uno switch che lo supporta
• Non accorgersi della differenza di sottorete — Anche sulla stessa linea, con sottoreti diverse non si comunica. Scrivi la sottorete insieme all'indirizzo e te ne accorgi sullo schema
• Troppi dispositivi su una linea — Ogni protocollo ha un limite al numero di dispositivi in cascata e al tempo di ciclo. Conta dispositivi e ciclo dallo schema e verifica che rientrino nella specifica

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