Storia di successo: sviluppo più rapido grazie alla massima competenza

E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH di Altdorf, nella Franconia centrale, è leader mondiale nel mercato degli interruttori automatici e della protezione da sovracorrente. L’azienda di medie dimensioni opera a livello globale nei settori della mobilità e dei trasporti, dell’industria e della produzione, delle telecomunicazioni, nonché della tecnologia medica e dei dispositivi. Su richiesta di un cliente, E-T-A ha deciso nel 2019 di sviluppare un bus controller economico per gli interruttori automatici elettrici della serie REX12D. Il controller è progettato per l’uso nelle macchine in ambienti automatizzati, in generale, e per torni con più sensori e azionamenti, in particolare. Il collegamento con bus di campo viene utilizzato per il trasferimento continuo dei dati di tutte le informazioni di stato e dei valori misurati del sistema di protezione da sovracorrente. Il rilevamento affidabile di sovraccarichi e cortocircuiti fornisce una protezione efficace da anomalie indesiderate e tempi di inattività dell’impianto e dal loro impatto negativo.

Per la progettazione e lo sviluppo della connessione con bus di campo, E-T-A Systemtechnik ha consultato LEBER GmbH & Co KG per richiedere un consiglio. Il fornitore di servizi Schwaig, vicino a Norimberga, vanta grande esperienza nell’integrazione delle funzionalità di comunicazione in una vasta gamma di sistemi e prodotti. Il compito di LEBER era quello di creare un dispositivo con funzionalità multiprotocollo che includesse schemi elettrici, distinte materiali, layout, test EMC ed ESD. Ciò comportava l’implementazione e la certificazione degli stack di protocolli pertinenti per E-T-A per PROFINET, Modbus, EtherCAT ed Ethernet/IP.

Grazie alla collaborazione, è stato creato il sistema ControlPlex CPC12, che fornisce trasparenza a tutti i livelli della piramide di automazione grazie al controller di comunicazione netX 90 di Hilscher. Tre fattori principali hanno portato alla decisione di utilizzare la tecnologia Hilscher: velocità di sviluppo, fattore di forma e prezzo.

Per E-T-A, il CPC12 è il primo prodotto che utilizza la tecnologia integrata di Hilscher. Andreas Funcke, responsabile dei progetti per l’area Automation & Process Control presso E-T-A, conosceva già le possibilità e i vantaggi dei prodotti Hilscher e conosceva l’esperienza di LEBER nell’integrazione delle tecnologie Hilscher. “Il nostro obiettivo era sviluppare un controller bus per interruttori automatici elettronici a basso costo”, spiega Andreas Funcke. “Per raggiungere questo obiettivo, volevamo naturalmente mantenere il tempo di sviluppo il più ridotto possibile. Così abbiamo coinvolto LEBER, che vanta già molti anni di esperienza con i SoC netX di Hilscher”.

LEBER lavora con Hilscher da oltre 10 anni ed è anche un “netX Design-in Partner” ufficiale sin da SPS 2018. Grazie alla collaborazione di lunga data, gli ingegneri LEBER di Jörg Klenke, membro del management di LEBER, sono estremamente competenti nel gestire i controller netX. Questo ha notevolmente accelerato lo sviluppo del progetto. “Dall’inizio del progetto, nel febbraio 2019, abbiamo sviluppato un prototipo funzionale in quasi sei mesi”, spiega Jörg Klenke, sottolineando la breve tempistica del progetto. “Dopo altri sei mesi, è stato lanciato il bus controller. Grazie all’approfondito know-how su netX dei nostri colleghi e all’eccellente lavoro di squadra con E-T-A, siamo stati in grado di sviluppare un prodotto pronto per la produzione in brevissimo tempo, nonostante l’inizio della pandemia da coronavirus.”

Rispetto al precedente controller bus CPC20, E-T-A trae vantaggio dall’elevata funzionalità del SoC netX 90 nel CPC12. È il chip multiprotocollo più piccolo sul mercato, che offre vantaggi preziosi oltre le attività di comunicazione industriale. L’applicazione viene eseguita in modo completamente autonomo sul core dell’applicazione integrata senza dover installare un controller applicativo aggiuntivo. Grazie a netX 90, il CPC12 eroga anche molti componenti circostanti, come i regolatori di tensione.

Questa elevata funzionalità della netX 90 consente di risparmiare molto spazio, consentendo un fattore di forma più piccolo del controller bus CPC12. Lo spazio necessario sulla scheda a circuito stampato è ridotto di oltre il 80%, una riduzione significativa rispetto al prodotto precedente. L’eliminazione della necessità di componenti aggiuntivi e la riduzione della quantità di materiali necessari per il dispositivo compatto hanno anche un impatto positivo sul prezzo unitario. La combinazione di sviluppo rapido, minor numero di componenti aggiuntivi e conveniente netX 90 riduce i costi unitari di oltre l’80%.