Industrielle Automatisierung - EtherIP-Netzwerk | NETSCOUT

Industrielle Automatisierung

Ein dominierender Trend in der industriellen Automatisierung ist die Verschiebung von proprietären Kommunikationsstrukturen zum Netzwerkstandard von Ethernet und Internet Protocol (IP). Vor dem Wechsel zu Ethernet und IP - oder „EtherIP“, wie es heute genannt wird - musste die Industrie mehrere Systeme mit unterschiedlichen Drahtarten und Protokollen unterstützen, wie ProfiNet und ModBus. Mit der Ankunft von EtherIP werden viele Funktionen auf einem Ethernet-basierten Netzwerk konsolidiert. Die Tendenz in Richtung EtherIP in industriellen Umgebungen ist mehrere Jahre alt, und Experten sagen, dass die Industrie den Kipppunkt passiert hat, wo die Mehrheit von industriellen Automatisierungsvorgängen zu EtherIP verlegt wird.

Ethernet-Vereinfachung

EtherIP bringt eine Vereinfachung der Infrastruktur mit sich, da Organisationen sich in der Vergangenheit um eine Anzahl verschiedener Protokolle und Konnektivitätsschemata sorgen mussten, die von mehreren Anbietern unterstützt wurden. Jetzt brauchen sie sich nur um eins kümmern. In der Vergangenheit konnten Unternehmen Token Ring und NetWare und Appletalk haben und mussten sie zur Zusammenarbeit zwingen. Nachdem TCP/IP und Ethernet sich als Standards etablierten, ist der Bedarf an Unterstützung von gegenseitig unvereinbaren Netzwerktechnologien größtenteils verschwunden.

Vereinfachung der industriellen Netzwerke

Die Welt der industriellen Automatisierung fängt an, dieses gleiche Niveau der Vereinfachung zu genießen, was den Netzwerk-Administratoren und anderen das Leben erleichtert, die dafür verantwortlich sind, dass das Netzwerk das Geschäft unterstützt.

Die Migration der industriellen Automatisierung geschieht jedoch nicht über Nacht. Die Organisationen müssen bestimmte Mittel ersetzen und müssen sich auf zusätzliche Kosten gefasst machen. Aber wenn einmal alles an Bord ist, können die Unternehmen mit Ether IP eine Art Netzwerk betreiben, das Konnektivität mit Einfachheit versieht. Ein weiterer Vorteil ist die Konvergenz von Funktionen innerhalb einer Anlage. Unternehmen beginnen, den Wert zu verstehen, den die Konvergenz des Wertesystems den Organisationen erbringt. Wenn Systeme zusammengelegt werden, erfolgt eine gegenseitige Abhängigkeit zwischen den Systemen,das heißt, dass Störungen und Ausfälle nicht mehr innerhalb der einzelnen Systeme isoliert bleiben.

Zusätzlich zur Konvergenz treiben andere Faktoren die Annahme von EtherIP in der industriellen Automatisierung an. Dazu gehören Kostenreduktion und Flexibilität. Ethernet verringert die Kosten des Verdrahtens eines Kontrollsystems, weil die Twisted-Pair-Verkabelung von der Effizienz profitiert hat, die durch jahrelange Anwendung in den Geschäfts-Netzwerken gewonnen wurde. Verschiedene Hersteller, die ihre eigene Steuerverdrahtung und Protokolle hatten, können sie jetzt auf einem EtherIP Netzwerk zusammenführen. Ethernet kann jetzt die drei Hauptsteuerfunktionen Prozesssteuerung, Konfiguration und Datennutzung unterstützen.

Ethernet IP arbeitet normalerweise mit Kupferdraht, kann aber auch über Glasfaserkabel oder Wi-Fi arbeiten. Unabhängig von dem Netzwerkmedium gewinnen Ethernet und IP auf dem Markt der industriellen Automatisierung offenbar an Schwung als das Protokoll-Stack der Wahl, um die mehrfachen Protokolle der Vergangenheit zu ersetzen.

Bezüglich der sich entwickelnden Netzwerk-Trends in der industriellen Automatisierung, muss der Netzwerk-Fachmann sich über die neuesten Entwicklungen der Technologie und Implementierungsmethoden auf dem Laufenden halten. Ein Großteil der Ausrüstung in diesen Umgebungen ist älter, und logischerweise existiert eine Lernkurve zum Aufrüsten der Fähigkeiten auf das Niveau, das erforderlich ist, damit Organisationen den maximalen Nutzen aus diesen entstehenden Netzwerktechnologien ziehen können.

Es ist wichtig, sicherzustellen, dass Netzwerkinstallateure erfahren und zertifiziert in der Arbeit mit Ethernet und IP sind, vorzugsweise innerhalb der industriellen Automatisierung. Es kann schwierig sein, jemanden mit diesen Qualifikationen zu finden, es ist jedoch möglich. Stellen Sie sicher, dass Sie verfügbare Mittel im Markt wirksam einsetzen. Einige Netzwerkanbieter, die sich auf das Geschäft mit Ethernet-IP konzentrieren, schulen Installateuren im ordnungsgemäßen Installieren von Ausrüstung und versichern den Kunden, dass ihre Installationen richtig erfolgen.

Zum Beispiel bietet Belden Inc., ein Anbieter von Ethernet-Lösungen für industrielle Umgebungen, ein Belden Industrial Network Certification-Programm an, das den Kunden industrielle Ethernet-Netzwerkinfrastrukturen mit Zertifikat bereitstellt. „Das Zertifikat bescheinigt, dass das Netzwerk von gut ausgebildeten, geprüften und autorisierten Programm-Partnern entworfen, installiert und getestet wurde, und dass es den Industriestandards von Belden entspricht und die entsprechenden Industrieprodukte von Belden, Hirschmann, Tofino, GarrettCom und Lumberg verwendet,“, sagt Brian Oulton, Direktor of Marketing-Industrial bei Belden. Oulton sagt, dass Experten von Belden und NETSCOUT zusammen an Schlüsselkomponenten des Programms arbeiten. „Als Teil des Programms werden jedes Netzwerkdesign und jeder Nach-Installationstest überprüft und von Belden's Experten abgenommen,“ sagt er.

Zurück zu den Basics

Zurück zu den Basics

Eine weiter gute Praxis ist es, sich zurück zu den Grundlagen zu begeben, wenn Kabel in industriellen Umgebungen installiert werden. Zum Beispiel beim Installieren von Kabeln für Ethernet IP darf man nicht einfach annehmen, dass es funktionieren wird. Das Konzept des „Plug-and-Play“ ist ein nettes Klischee, aber es ist nicht unbedingt wahr in Produktionsumgebungen, einschließlich der industriellen Automatisierungswelt.

Vor der Anwendung von Netzwerkgeräten wie Kupfer- oder Faseroptikkabel in einer Produktionsumgebung müssen korrekte Tests durchgeführt werden. Diese sollte eine hohe Prüfungsstufe mit Zertifizierung sein, damit die Unternehmen korrekt voraussagen können, wie lang die Ausrüstung zufriedenstellend in einer industriellen Umgebung arbeiten wird. Wenn Firmen Glasfaser einsetzen, müssen sie für extreme Reinlichkeit sorgen, um Höchstleistungen sicherzustellen. In einer industriellen Umgebung ist es besonders wichtig, Ausschau nach potenziellen Probleme wie statischer Elektrizität zu halten, die Probleme mit den Übertragungen verursachen kann.

Für viele industrielle Automatisierungs-Anlagen erfolgt der Umstieg auf Ethernet IP stufenweise. Viele dieser Umgebungen haben noch ein Gemisch von älteren Protokollen und wechseln langsam zu Ethernet. Wie schnell oder wie langsam eine Organisation diesen Übergang abschließt, hängt von Faktoren wie Finanzierungsetats und dem Umfang der gegenwärtigen Infrastruktur ab. Manche Umgebungen sind so groß, dass Netzwerke Hunderte von Bestandteilen haben können und der Umstieg zu Ethernet ziemlich schwierig sein wird. In diesen Fällen kann es durchaus logisch sein, ältere Geräte und Protokolle stufenweise zu ersetzen.

Unabhängig von der Strategie, die beim Umstellen auf Ethernet eingesetzt wird, ist es lebenswichtig, die Netzwerk-Uptime aufrecht zu erhalten, um die Produktion am Laufen zu halten. Es ist auch wichtig, die notwendigen Prozessänderungen in der Produktion vorzunehmen, um vollen Nutzen aus den Fähigkeiten von Ethernet und von IP ziehen zu können.

Proaktive Schritte für EtherIP

Proaktive Schritte

Vor jeder Netzwerkumwälzung müssen die Betriebspläne unbedingt durchgesehen werden, um festzusetzen, wo Legacy-Protokolle sind und wo Netzwerkschwächen sind, und proaktive Schritte zu unternehmen, um die beste Methode zur Netzwerkaufrüstung einzusetzen.

Mit dem richtigen Training, Zertifizierungen, Vor-Implementierungstests und Durchführungsstrategie, können die Netzwerk-Manager in industriellen Automatisierungs-Betrieben sicher sein, dass sie die notwendigen Schritte unternommen haben, um Gefahren zu beseitigen und Leistungsprobleme jetzt und für die Zukunft zu vermeiden. Die Manager können dann Vertrauen haben in dem Wissen, dass es in hohem Grade unwahrscheinlich ist, dass die physische Anlage (einschließlich aller Netzwerkgeräte) die Ursache von Betriebsproblemen sein kann.

Netzwerke haben gewöhnlich „Badewannenförmige Kurven“, mit einer hohen Ausfallrate in den Anfangsstadien, gefolgt von einer verhältnismäßig ausgeglichenen Lage und dann von einer hohen Ausfallrate am Ende aufgrund Veralterung. Probleme in den Anfangsstadien können durch korrekte Installation, Konfiguration, Prüfung und Bescheinigung stark verringert werden.

Das Risiko der Nichteinhaltung optimaler Verfahrenbeim Übergang zu Ethernet und IP, ist hoch. Netzwerkstörungen können zu „gestohlener Bandbreite“ führen, wenn Organisationen Kabel installieren und erwarten, mit der Bandbreite zu arbeiten, für die sie bezahlen, und diese Fähigkeit dann nicht erhalten. Oder nich schlechter: Ausfälle können zu Betriebsstillstandt, verärgerte Kunden und verlorenes Geschäft führen.

Hilfsquellen

NETSCOUT stellt viele Betriebsmittel bereit, um unseren Kunden zu helfen, Herausforderungen bezüglich industrieller Automation zu lösen. Einige erfordern eine einfache Registrierung. Sehen Sie eine komplette Auflistung von Webcasts, White Papers und Anwendungshinweisen für andere Themen.

Externe Ressourcen:

Open DeviceNet Vendors Association
Eine globale Vereinigung, deren Mitglieder aus den führenden Automatisierungsfirmen der Welt stammen. ODVAS Aufgabe ist es interoperable Informations- und Kommunikationstechniken in der industriellen Automatisierung voranzubringen.

Produktlösungen:

OneTouch™ AT Network Assistant
Alles-in-einem Gigabit Ethernet Fehlersuchgerät für Kupfer-, Glasfaser- und Wi-Fi-Netzwerke

 

 
 
 
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