wersja mobilna
Online: 266 Niedziela, 2016.09.25

Raporty

Przemysłowe sieci komunikacyjne – raport techniczno-rynkowy (druga edycja)

piątek, 13 marca 2009 01:00

Szybko rosnąca w ostatnich latach konieczność wymiany coraz większych ilości danych w układach automatyki i sterowania powodowała, że zwiększała się również rola przemysłowych sieci komunikacyjnych. Obecnie stanowią one równie istotną część instalacji przemysłowych, jak układy sterowania, napędy czy systemy pomiarowe.

Spis treści » Wymogi rozwiązań przemysłowych
» Zdaniem dostawców rozwiązań sieciowych...
» Ethernet - przyszły standard
» Pokaż wszystko

Standardem w automatyce staje się również wykorzystanie rozwiązań sieciowych bazujących na sieci Ethernet, które są coraz częściej wybierane przez integratorów i dostawców automatyki zamiast klasycznych sieci fieldbus. W drugiej edycji raportu poświęconego polskiemu rynkowi przemysłowych sieci komunikacyjnych przedstawiamy dostawców tych urządzeń i oferowane przez nich rozwiązania. Opisujemy również zmiany, które zachodzą na omawianym rynku oraz w różnych technologiach sieciowych.

WYMOGI ROZWIĄZAŃ PRZEMYSŁOWYCH

Duża różnorodność standardów sieci przemysłowych i ich możliwych aplikacji powoduje, że oferta dostawców technologii tego typu jest obszerna. Obecnie w zastosowaniach związanych z automatyką i sterowaniem wykorzystywanych jest kilkadziesiąt różnych typów sieci, z czego przynajmniej kilkanaście zaliczyć można do popularnych standardów, które wspierane są przez producentów urządzeń i oprogramowania. Wśród nich wyróżnić można dwa duże zbiory sieci i związanych z nimi produktów – rozwiązania typu fieldbus oraz wykorzystujące standard Ethernet.

Do pierwszej z grup należą sieci rozwinięte na potrzeby automatyki, sterowania czy układów pomiarowych – przykładowo bazujące na komunikacji szeregowej, DeviceNet, Profibus, CANopen i inne. Spotykane są tutaj też rozwiązania specjalizowane, takie jak np. LonWorks do zastosowań w automatyce budynkowej czy DALI – do sterowania oświetleniem. Z kolei w przypadku rozwiązań bazujących na Ethernecie można mówić o ich bardzo szybkiej popularyzacji w ostatnich kilku latach.

Obecnie popularne jest, oprócz standardowego Ethernetu, kilka tego typu standardów – m.in. Ethernet/IP, EtherCAT, Modus/TCP i inne (patrz ramka pod koniec raportu). Motywacją do ich stosowania jest ogólna dostępność urządzeń i łatwość integracji z innymi sieciami. Ważny jest również fakt, że wiele z tych technologii sieciowych pozwala na pracę w czasie rzeczywistym lub zbliżonym do rzeczywistego.

Należy dodać, że do elementów sieciowych można zaliczyć w praktyce dowolne urządzenia, takie jak PLC czy napędy, które mają interfejsy pozwalające na komunikację w sieci. O możliwość tego typu komunikacji rozszerzanych jest też wiele czujników (tzw. czujniki inteligentne) i podobnych im, mniejszych podzespołów. Niemniej jednak w raporcie skupiono się na komponentach, których podstawowa i główna funkcjonalność związana jest z pracą w sieci – a więc przełączników i routerów oraz kart i konwerterów sieciowych.

Ofertę krajowych dostawców w tym zakresie przedstawiono w tabelach raportowych. Podobnie jak w przypadku pierwszej edycji raportu, do omawianej gamy produktów włączono moduły wejść/wyjść (moduły I/O). Pełnią one obecnie rolę elementów sieciowych, które komunikują się z systemem nadrzędnym z wykorzystaniem różnych protokołów, pozwalając na tworzenie lokalnych i zdalnych punktów do podłączania urządzeń, czujników i innych podzespołów.

WYMOGI ROZWIĄZAŃ PRZEMYSŁOWYCH

Środowisko pracy i wymagania stawiane sieciom przemysłowym są w większości przypadków inne, niż dla wersji przeznaczonych do użytku w biurach czy u osób prywatnych. Wymagany jest tutaj zazwyczaj duży poziom dostępności sieci, w szczególności gdy zachodzi konieczność sterowania robotami i komunikacji w czasie rzeczywistym. Jednocześnie ilość przesyłanych danych może być różna – w przypadku akwizycji wielu danych czy sterowania napędami jest ona bardzo duża, natomiast dla sieci czujnikowych, gdzie pomiary wykonywane są okresowo, średnia ilość transmitowanych informacji będzie relatywnie mała.

Sieci przemysłowe różnią się od odpowiedników komercyjnych często również topologią, która jest różnorodna w zależności od struktury instalacji technologicznych i obejmuje nieraz duży obszar zakładu przemysłowego. W wielu zakładach zachodzi również konieczność stosowania kilku różnych typów sieci w zależności od obsługiwanych urządzeń (patrz rysunek przedstawiający poziomy systemów sieciowych w zakładzie), co powoduje, że rzadko zastosować można jedno, uniwersalne rozwiązanie sieciowe.

Duże różnice występują wreszcie w przypadku środowiska pracy. Miejsca instalacji przemysłowych urządzeń sieciowych charakteryzują nieraz duże i zmieniające się wartości bezwzględne temperatur, możliwość występowania dużej wilgotności (a nawet zalania urządzeń), a także wibracje, zwiększone narażenia mechaniczne oraz elektromagnetyczne.

Jednocześnie same kable komunikacyjne prowadzone są wzdłuż linii technologicznych i przy maszynach, czego skutkiem są one wystawione znacznie bardziej na wpływ potencjalnych narażeń.

Suma powyższych czynników powoduje, że przed komponentami sieci przemysłowych stawiane są wysokie wymagania co do parametrów technicznych, funkcjonalności, w tym w zakresie diagnostyki i ochrony przed narażeniami środowiskowymi.

W szczególności należą do nich możliwość pracy przy podwyższonej temperaturze (powyżej 60ºC) i w temperaturach ujemnych, przy zwiększonej wilgotności, a także zabezpieczenie urządzenia przed wpływem wibracji i wstrząsów. Bardzo istotne są tutaj również kwestie izolacji i ochrony przeciwprzepięciowej oraz odporność na zaburzenia elektromagnetyczne.

Zdaniem krajowych dostawców urządzeń sieciowych dla przemysłu ich klienci zwracają uwagę przede wszystkim na parametry techniczne oraz cenę omawianych wyrobów (patrz wykres 1). To ostatnie jest zrozumiałe, jeżeli weźmie się pod uwagę popularność omawianych w raporcie podzespołów. Switche przemysłowe, moduły I/O czy konwertery sieciowe to element oferty bardzo wielu firm na rynku i łatwo, choćby za pomocą Internetu, znaleźć najtańszego dostawcę na rynku.

Do innych, ważnych dla klientów cech omawianych komponentów należą ich niezawodność i możliwość tworzenia rozwiązań redundantnych, co dotyczy zarówno samej sieci (np. praca w architekturze pierścienia), jak i komponentów (stosowanie redundantnego podłączenia zasilania, itp.). W statystyce tej okazuje się też ważna marka producenta, szczególnie że często przekłada się ona na jakość samych produktów, choć nie można tutaj mówić o takim przywiązaniu klientów do producentów jak w przypadku "większych" produktów – np. PLC, PAC czy napędów.

SYTUACJA NA RYNKU

W ostatnich latach asortyment dostępnych na polskim rynku komponentów i rozwiązań sieciowych dla przemysłu szybko się zwiększał. Czynnikami sprzyjającymi rozwojowi były, oprócz postępującego procesu automatyzacji przemysłu, trend do decentralizacji sterowania i tworzenia układów modułowych, a także zastępowanie starszych interfejsów komunikacyjnych rozwiązaniami sieciowymi.

Rosnące też przez ostatnie kilka lat ceny materiałów (np. miedzi, a więc też przewodów) powodowały, że stosowanie mniejszej liczby połączeń w maszynach czy na liniach produkcyjnych poprostu się opłacało. W szczególności sprzyjało temu wykorzystanie zdalnych układów we/wy, które pozwalają na obsługę wielu oddalonych punktów pomiarowych czy sterowanie za pomocą jednego lub kilku połączeń sieciowych.

Nowoczesne urządzenia automatyki wymagają przesyłania również coraz większych ilości danych i niezawodności połączeń, co wraz z malejącymi cenami urządzeń sieciowych powodowało szybką popularyzację tych ostatnich. Zdecydowana większość omawianych w raporcie urządzeń sieciowych trafia do odbiorców z szeroko rozumianego przemysłu. Urządzenia sieciowe wykorzystywane są w bardzo różnych zastosowaniach – na liniach technologicznych, w maszynach, w systemach sterowania i kontroli oraz pomiarowych, i innych.

Dotyczy to również aplikacji tworzonych np. na potrzeby obiektów wodno-kanalizacyjnych, energetyki czy inteligentnych budynków. Zdaniem przedstawicieli firm biorących udział w raporcie około 75% wszystkich odbiorców komponentów sieciowych związanych jest właśnie z przemysłem. Są wśród nich klienci końcowi – zakłady przemysłowe, integratorzy systemów, a także firmy OEM, głównie producenci maszyn (patrz wykres 2).

Główna sprzedaż urządzeń sieciowych jest, zdaniem ich dostawców, osiągana w większych systemach, zdarzają się jednak też klienci kupujący pojedyncze elementy, takie jak switche czy konwertery protokołów. Oprócz wykorzystania ich w nowych wdrożeniach, znaczący wpływ na rozwój rynku ma również modernizacja istniejących obiektów i maszyn. Szczególnie często stosowane są tutaj konwertery protokołów (np. w celu sterownia poprzez Ethernet urządzeniem z interfejsem szeregowym) oraz moduły zdalnych wejść/wyjść, które zresztą są zdaniem większości dostawców obecnie najpopularniejszymi komponentami z omawianych w raporcie.

DWIE GRUPY DOSTAWCÓW URZĄDZEŃ

Sytuacja na rynku krajowym nie uległa znaczącym zmianom w stosunku do stanu sprzed kilku lat, gdy tworzona była pierwsza edycja raportu poświęconego sieciom przemysłowym. W bieżącym raporcie pojawia się 29 firm, o jedną mniej niż poprzednio, przy czym większość to ci sami dostawcy. Niektóre z firm zmieniły ewentualnie nazwę (np. Westermo Polska Dystrybucja na Tekniska Polska), zdarzył się też przypadek zniknięcia z rynku polskiego oddziału (Axiomtek Polskaaktycznie dowolnie, zależnie od przyjętych kryteriów zaliczania do niej dostawców urządzeń.

Omawiane w raporcie podzespoły sieciowe są w wielu przypadkach stosunkowo tanimi komponentami automatyki (ich ceny wynoszą typowo od kilkuset do kilku tysięcy złotych), a jednocześnie pozwalają w stosunkowo prosty sposób uzupełnić ofertę rynkową, dlatego wiele firm chętnie włącza je do gamy oferowanych produktów. Podobnie jednak jak ma to miejsce w przypadku innych sektorów rynku automatyki, jedynie nieliczni z dostawców mają bogatą ofertę w omawianym zakresie. Dla tych firm komponenty sieciowe stanowią jeden z filarów oferty rynkowej, a one same tworzą drugą z głównych grup dostawców obsługujących omawiany rynek.

Należą do nich głównie dystrybutorzy tacy jak Elmark Automatyka (oferuje m.in. produkty firm Advantech, Moxa, HMS, Prosoft i Rockwell Automation), Guru Control Systems (ICP DAS, Adlink, Moxa), JM elektronik (IEI Technology, ICP DAS, Oring Industrial Networking) czy Tekniska Polska (m.in. Westermo). Oferta tych firm cechuje się dużą kompletnością, jeżeli chodzi o rodzaje oferowanych produktów sieciowych – klienci szukający tego typu komponentów znajdą zarówno przełączniki przemysłowe i routery przemysłowe, jak i konwertery sieciowe, serwery portów, karty komunikacyjne i inne podzespoły.

Zestawienie uzupełniają dostawcy tacy jak Astor, Eltron, Sabur, TME czy inni wymienieni w tabeli 1. Firmy te działają w różnych obszarach rynku, a komponenty sieciowe są zazwyczaj jedynie uzupełnieniem ich oferty. Jako dodatkową grupę firm wymienić można, podobnie jak miało to miejsce w przypadku pierwszej edycji raportu, producentów i dystrybutorów okablowania, złączy i podobnych produktów związanych z sieciami przemysłowymi.

Takimi firmami są m.in. Assmann Polska (dostawca m.in. kabli Belden), Harting Polska, Helukabel Polska czy Technokabel. Więcej informacji o ich ofercie zawarte zostało m.in. w artykule "Jak dobierać okablowanie w sieciach przemysłowych?".



 

zobacz wszystkie Nowe produkty

Bramka dostępowa Modbus TCP - RTU/ASCII z portami PoE i 3 x RS-485

2016-09-23   |
Bramka dostępowa Modbus TCP - RTU/ASCII z portami PoE i 3 x RS-485

ISP DAS dodaje do oferty nowy typ bramki dostępowej Modbus TCP - RTU/ASCII o symbolu tGW-735i bazującej na konstrukcji wcześniejszych bramek serii tGW-700. W odróżnieniu od nich nowy model zapewnia izolację na poziomie 2500 VDC oraz zawiera więcej wbudowanych interfejsów, w tym porty PoE i 3 x RS-485.
czytaj więcej

Kamera termowizyjna do obrazowania rozkładu temperatur z zakresu -40...+330°C

2016-09-23   | Conrad Electronic Sp. z o.o.
Kamera termowizyjna do obrazowania rozkładu temperatur z zakresu -40...+330°C

Conrad Business Supplies wprowadza na rynek nową kamerę termowizyjną Reveal FF (Fast Frame) firmy Seek Thermal z systemem z wbudowaną silną latarką LED o mocy 300 lumenów. Model ten umożliwia obrazowanie rozkładu temperatur z zakresu od -40°C do +330°C przy częstotliwości odświeżania równej 19 Hz.
czytaj więcej

Nowy numer APA