Komunikacja na miarę Przemysłu 4.0
| TechnikaRozwój i wdrażanie w życie idei przemysłowego Internetu Rzeczy sprawia, że sieci zakładowe stają się coraz bardziej rozbudowane. Wiele urządzeń wejść/wyjść integrowanych z istniejącą infrastrukturą wykorzystuje komunikację bezprzewodową bądź fizyczną sieć Ethernet. Poniżej podanych jest kilka rad, które warto wykorzystać przy projekcie rozbudowy.
PO PIERWSZE NIE TYLKO SWITCHE NIEZARZĄDZALNE
Switche niezarządzalne to urządzenia, które doskonale sprawdzą się w obrębie maszyny lub szafy sterowniczej, gdzie posłużą do agregowania wielu połączeń w jednym urządzeniu. Prosta budowa i niskie koszty zakupu przyczyniają się do ich dużej popularności.
W przypadku, gdy sieć ma zapewniać pełny monitoring, istnieje też odmiana z wbudowaną diagnostyką (seria ProView), pozwalająca na wykrywanie awarii połączeń bądź podgląd podstawowych parametrów komunikacji. Niestety modele niezarządzalne nie nadają się do budowy szkieletu rozbudowanej infrastruktury. W takim wypadku należy skorzystać z bardziej rozbudowanych serii.
PO DRUGIE WŁAŚCIWA TOPOLOGIA
Zgodnie z powyższymi informacjami proste przełączniki należy traktować jako punkty agregujące kilka modułów na małym obszarze. Do tworzenia szkieletu bardziej rozbudowanej sieci wykorzystywane są switche zarządzalne. Pojawiające się w nich dodatkowe opcje wynikają z filtrowania pakietów i ich podziału w oparciu o drugą i trzecia warstwę modelu OSI. Jest to model opisujący strukturę komunikacji sieciowej.
Dla użytkownika daje to możliwość:
- ograniczenia pakietów krążących po całej sieci,
- tworzenia sieci wirtualnych,
- nadawania pakietom priorytetów,
- tworzenia połączeń redundantnych,
- kontrolę nad podłączanymi urządzeniami,
- grupowe zarządzanie infrastrukturą - Advantech IXM.
Topologia musi być dopasowana do infrastruktury. Jej szkielet łączący różne budynki lub inne ważne węzły powinien opierać się o switche zarządzalne umożliwiające tworzenie sieci pierścieniowych (Advantech X-Ring Pro). Taka praktyka przydaje się w momencie wystąpienia awarii, gdyż zapasowe połączenie pozwala na kontynuację pracy pomimo usterki. Punkty scalające mniej istotne moduły mogą tworzyć modele niezarządzalne.
PO TRZECIE DOBÓR URZĄDZENIA DO PROTOKOŁU
Zdarza się, że sieć oparta jest o sterowniki wykorzystujące protokoły takie jak PROFINET czy Ethernet/IP. W takim wypadku istotnym parametrem może okazać się wymiana danych w czasie rzeczywistym.
Każdy z tych protokołów w swojej specyfikacji wyszczególnia, jak oznaczone są ramki, które powinny być obdarzone szczególnym priorytetem. Przełączniki dedykowane do pracy w takich sieciach dokonują dodatkowej analizy pakietów, zapewniając niezbędną w procesach szybkozmiennych błyskawiczną wymianę danych.
PO CZWARTE BEZPRZEWODOWY DOSTĘP
Idea Przemysłu 4.0 zakłada wymianę informacji między różnymi urządzeniami. Część z nich oparta jest o komunikację bezprzewodową. Warto więc przy modernizacji infrastruktury pomyśleć o włączeniu do niej punktów dostępowych Wi-Fi lub specjalnych bram, umożliwiających odczyt modułów wyposażonych w inne standardy IoT, takie jak LoRa, czy Dust. Routery GSM to też znakomita opcja zapewniająca zapasowy dostęp do Internetu w momencie awarii łącza konwencjonalnego.
Obecne sieci przemysłowe to rozbudowane struktury integrujące wiele różnych urządzeń. Automatyzacja procesów prowadzi do redukcji kosztów wytwarzania towarów, ale jej podstawą musi być niezawodna komunikacja.
Mnogość dostępnych rozwiązań powoduje, że najlepszą kompatybilność uzyskamy, korzystając z urządzeń jednego producenta, a niewątpliwie firmą mogącą pokryć wszystkie sektory komunikacji i automatyzacji produkcji jest Advantech.
Przemysław Strzała
Elmark Automatyka
www.elmark.com.pl
