工业自动化

工业自动化领域的一个显著趋势是从专有通信结构向 Ethernet 和 Internet 协议 (IP) 网络标准转变。在向 Ethernet 和 IP—或者说渐渐为人所熟知的“EtherIP”—转型之前,各行业不得不为采用不同线型和协议(如 ProfiNet 和 ModBus)的多个系统提供支持。随着 EtherIP 的出现,许多功能正在被合并到一个 Ethernet 型网络中。工业环境中向 EtherIP 转型的趋势已持续数年,专家称,行业已经度过了临界点,大部分工业自动化运营都在向 EtherIP 转型。

Ethernet 简化

EtherIP 带来了基础架构的简化,在过去,组织可能不得不为很多由多家供应商支持的不同协议和连接方案而操心。现在,他们只需要操心一件事。在过去,各公司可能同时使用令牌环、NetWare 和 AppleTalk,只能设法让它们协作。在新兴的 TCP/IP 和 Ethernet 成为标准后,支持不同网络技术的需求已基本消失。

简化工业网络

工业自动化领域已开始进行相同程度的简化,从而使网络管理员以及其他负责确保网络能为业务提供支持的人员减轻了压力。

但工业自动领域的迁移不能一蹴而就。组织需要更换某些工具,并且预期会产生额外成本。但一旦一切就绪,Ether IP 就能够让公司只运营一种类型的网络,以简化的方式提供连接。另一个好处是,能够实现机构内各职能部门的融合。各企业已经开始认识到系统融合给组织带来的价值。随着系统的融合,系统之间会发生相互依存,因此问题和故障不再仅限于各独立的系统内。

除融合以外,还有其它因素在推动着工业自动化领域进一步采用 EtherIP。其中就包括成本削减和灵活性。Ethernet 能够降低控制系统的布线成本,因为受益于多年来办公网络领域的应用经验,双绞线布线的效率大为提升。具有自己的控制布线和协议类型的不同制造商现在可以将它们合并到单一 EtherIP 网络中。Ethernet 现在可以支持流程控制、配置和数据共享这三大控制功能。

Ethernet IP 通常依托某种形式的铜线运行,但也可以依托光纤或 Wi-Fi 运行。无论采用什么网络介质,在工业自动化市场中,毫无疑问的是,将 Ethernet 和 IP 作为理想的协议栈来取代以往多个协议的势头正劲。

在应对工业自动化领域新兴联网趋势方面,网络专业人员需要时刻了解最新的技术发展动态和实施方法。这些环境中业已部署的设备大多采用陈旧过时的技术,显然,在将技能提升到所需的水平,并使组织能够从这些新兴网络技术中获得最大回报的过程中,一定会经历一些曲折。

重要的是要确保网络安装人员拥有从事 Ethernet 和 IP 工作,最好是工业自动化环境中的相应的认证和经验。找到具有这种技能组合的人员可能很困难,但可以做到。务必充分利用市场上提供的资源。一些联网供应商专注于 Ethernet IP 业务,他们会培训员工如何正确安装设备,并为客户提供正确完成安装的保证。

例如,Belden Inc. 这家工业环境 Ethernet 解决方案供应商提供了一个“Belden 工业网络认证计划”,为客户提供经过认证的工业 Ethernet 网络基础架构。”认证确保了网络由经过充分培训、测试和授权的计划合作伙伴进行设计、安装和测试,符合 Belden 的工业标准,并且采用相应的 Belden、Hirschmann、Tofino、GarrettCom 和 Lumberg 工业产品,”Belden 工业营销总监 Brian Oulton 如是说。Oulton 称,Belden 和 NETSCOUT 的专家正在这一计划的关键部分上开展合作。“作为这一计划的组成部分,每一个网络设计和安装后测试都要由 Belden 的专家进行审核和批准,”他说。

回归根本

回归根本

另一个好的做法是,在工业环境中布线时要回归根本。例如,为 Ethernet IP 布线时,不要一味认定一定会奏效。“即插即用”概念是听起来美妙,但在生产环境(包括工业自动化环境)中,现实情况并不一定如意。

在生产情境下使用铜缆或光纤电缆等任何网络设备前,都需要进行充分的测试。这种测试应该是有认证的高级别测试,这样公司便可以准确预测设备在工业环境中充分发挥性能的时间有多久。如果公司使用的是光纤,就需要让一切保持极其洁净,以确保达到最高性能。在工业环境中,提防静电等潜在问题特别重要,因为这些问题可能导致传输故障。

对许多工业自动化设施来说,转向 Ethernet IP 将是一个循序渐进的过程。其中的许多环境仍然混合使用着旧协议,正在缓慢地向 Ethernet 过渡。组织完成过渡的快慢取决于资本支出预算和现有基础架构规模等因素。某些环境极其庞大,其网络可能包含数百个组件,向 Ethernet 的迁移将因此而变得非常困难。在这些情况下,分阶段更换旧有设备和协议可能更为明智。

无论在转向 Ethernet 的过程中采用什么策略,保持网络正常运行时间以使生产线得以连续运转至关重要。在生产线中对工艺做出必要的更改以充分利用 Ethernet 和 IP 的能力同样重要。

针对 EtherIP 的积极措施

积极措施

在进行任何网络变革之前,务必要审阅工厂设计图,以评估旧有协议和网络弱点的位置,并采取积极措施来了解执行网络升级的最佳方法。

通过充分的培训、认证、部署前测试和实施策略,工业自动化领域的网络管理者可以确保他们采取了必要的措施来消除危险,以及避免现在和未来的性能问题。管理者们于是可以放下心来,因为他们知道有形工厂(包括所有联网设备)引发任何运营问题的可能性极小。

网络通常具有“故障率曲线”,早期故障率高,之后进入相对平稳的状态,最终由于陈旧过时故障率再次升高。正确的安装、配置、测试和认证可大大减少早期的故障。

在转向 Ethernet 和 IP 时不遵循最佳实践会招致极大风险。网络故障会造成“带宽被盗”,这是指组织布线组网,期望能够以与他们的付费水平相称的带宽运行,结果并没有获得那么大的容量。更糟糕的是,故障可能引发运营停工、客户不满和失去业务。

相关资源

NETSCOUT 提供了许多资源来帮助我们的客户解决(工业自动化)这些问题。一些需要简单注册。有关其他主题,请参阅在线视频白皮书应用程序注释的完整列表。

外部资源:

开放式设备网络供应商协会
一个国际性协会,其成员由全球领先的自动化公司所组成。ODVA 的任务是促进工业自动化中信息公开、互操作性,以及通信技术。

产品解决方案:

OneTouch™ AT Network Assistant
一体化千兆以太网问题诊断器,用于铜、光纤和 Wi-Fi 网络

 

 
 
 
Powered By OneLink