Vážení obchodní přátelé,
všechny zájemce o průmyslovou komunikaci zveme na TECHNICKÉ ŠKOLENÍ PRO UŽIVATELE A INTEGRÁTORY PRODUKTŮ MOXA, které se bude konat dne 23.května 2012 od 9.15 do 16.00 hodin v Hotelu Atlantis v Brně - Rozdrojovice 177, 664 34 Brno

Power over Ethernet (PoE) je velmi populární technologie, která výrazně zjednodušuje a nákladově zefektivňuje napájení distribuovaných koncových zařízení. Odstraněním napájecích kabelů umožňuje PoE integrátorům napájet širokou škálu zařízení při nižších nákladech. PoE+ je je rozšířením standardu PoE a umožňuje dodat dostatečnou energii ještě širší škále zařízení. Obdobně populární technologií je Gigabitový Ethernet, který poskytuje dostatečnou šířku přenosového pásma pro pokročilejší a funkčně bohatší průmyslové aplikace.

CCTV dohledové kamery jsou dnes běžně k vidění v interiérech i exteriérech. V mnoha městech jsou dopravní kamery umístěny na sloupech u všech důležitých křižovatek a snímají video usnadňující řešení dopravních situací a případných nehod. Všudypřítomnost moderních městských zabezpečovacích systémů ale maskuje znepokojující a potenciálně fatální slabost: kamery umístěné ve venkovním prostředí mají velkou poruchovost.

Oddělení tradičních zabezpečovacích systémů od průmyslové automatizace a řízení výrobních linek je pro operátory z uživatelského hlediska velkou komplikací. Pro zabezpečovací systémy je typická taky komplikovaná konfigurace a správa. Představte si aplikaci s geograficky rozptýlenými výrobními závody, kde se zaměstnanci a nákladná zařízení nacházejí v nebezpečném prostředí. Co byste udělali, pokud by vám začalo na obrazovce SCADA systému blikat varovné světlo? Může se stát, že vyšlete do vzdálené lokality technika, pak budete čekat několik hodin nebo i dní a nakonec zjistíte, že varování bylo jen planým poplachem.

Při přeměně ethernetových technologií na primární komunikační řešení pro průmyslovou automatizaci se objevila jako hlavní problém otázka síťové bezpečnosti. Nedávné výzkumy ukázaly, že i průmyslové automatizační sítě jsou citlivé na kybernetické útoky, které mohou způsobit vážné škody pro firemní zdroje a vybavení.

Při výběru komunikační brány, která provádí konverzi mezi různými typy průmyslových komunikačních protokolů, se uživatelé nerozhodují jen podle toho, který z protokolů je vhodný pro konkrétní aplikaci, ale musí taky zvážit cenu, funkčnost a spolehlivost brány. Mimoto je ideální, pokud je konfigurace brány jednoduchá a umí spolehlivě spolupracovat se stávající síťovou infrastrukturou, aby se minimalizoval čas a práce nutná k sestavení průmyslové sběrnice.

V současné době se většina integrátorů pro komunikaci ve vlacích rozhoduje mezi sběrnicemi WTB (Wired Train Bus), MVB (Multifunction Vehicle Bus) nebo CAN. Tyto klasické sítě ale nejsou schopny držet krok s moderními požadavky na podporu většího počtu služeb a velkou šířku přenosového pásma potřebnou pro moderní aplikace a technologie. Pro splnění nových požadavků plynoucích z nároků současných cestující a pokročilých technologií se začínají projektanti zaměřovat na vlakové sítě založené na IP protokolech ECN (Ethernet Consist Network) nebo ethernetové vlakové páteřní sítě ETB (Ethernet Train Backbone).

Prvotním záměrem při návrhu standardu EtherNet/IP bylo využití fyzické vrstvy standardního ethernetu pro řídicí systémy a zařízení. Ta samotná je ideálním médiem pro propojení průmyslových serverů s technologickými daty z čidel, akčních členů, pohonů, ventilů apod. EtherNet/IP (EIP) se dívá na všechna zařízení v síti jako na skupinu objektů a umožňuje přístup k těmto objektům pomocí protokolu Common Industrial Protocol (CIP). Vzhledem k tomu, že EIP používá jako základ sítě přepínače L2 nebo L3, umožňuje Moxa u svých přepínačů EtherNet/IP centralizovaný dohled a správu.

Napájení je základním prvkem každého systému pro průmyslovou automatizaci. Ať už jste se s nimi setkali osobně nebo ne, určitě si dovedete představit spoustu omezujících faktorů, kterými napájecí kabeláž brzdí celkový potenciál průmyslové automatizace. Někdy i ty nejmenší detaily mají velký význam, zejména proto, že je jim věnováno málo pozornosti. Průmyslové subjekty si mnohdy ani neuvědomují jak malé detaily, jako je elektroinstalace brzdí možnosti jejich automatizačního procesu. Pojďme se na dvou případových studiích podívat, jak může napájecí vedení limitovat potenciál dvou průmyslových systémů.

Bezdrátové technologie jsou jedinou možností jak vytvořit síťové připojení jedoucího vlaku. Proto jsou tyto technologie na železnicích velmi rozšířené. Nicméně je velkým problémem vytvořit jednotnou platformu pro inteligentní a efektivní integraci bezdrátových sítí na rozlehlém území. Je potřeba spravovat mnoho funkcí týkajících se bezdrátové infrastruktury jako je například pokrytí signálem, směrování datových přenosů, optimalizaci přenosového pásma a datových toků.

Rovnováhy mezi jednoduchostí správy a funkční komplexnosti je u ethernetových přepínačů Moxa dosaženo implementací co nejjednoduššího uživatelského rozhraní a nástrojů pro plnou systémovou správu. Většina přepínačů, které jsou v současné době na trhu dostupné, takové technologie pro usnadnění pokročilé správy nenabízí. Většina průmyslových přepínačů například podporuje pouze malou část CLI příkazů.

Pro výrobce sériových zařízení neexistuje jiná možnost než přechod na ethernetové rozhraní. Budoucností je práce v síti bez ohledu na to, jestli pracujete v kanceláři nebo ve výrobním provozu. Moderní průmyslové aplikace využívají konektivitu a výkon moderních sítí, čímž se stávají inteligentnější a jednotlivé části systémů automatického řízení jsou i vzájemně propojenější. Ethernetové síťové technologie tvoří v průmyslových systémech páteř komunikace a to jak obrazně, tak i doslova.

Průmyslové sítě jsou stále rozsáhlejší a složitější. Proto se jejich provozovatelé spoléhají na software pro jejich správu. Network Management Software je nástroj běžně používaný v podnikových sítích, který dává správci systému přehled o stavu jejich sítě. Mnoho sítí je dnes již tak složitých, že pokud dojde k poruše, trvá dlouho, než se podaří problém lokalizovat. Nicméně, pokusy o řešení problému bez přesných informací o tom co se děje je asi stejně efektivní, jako řešení problému ve tmě.

SSID (Service set identifier) je jednou z oblastí bezdrátových síťových technologií, ve které výrobci předstihli ustanovené standardy a některé nestandardní funkce jsou již považovány za samozřejmé. To je případ vícenásobných SSID, které jsou často mylně považovány za součást normy 802.11, ale ve skutečnosti tuto technologii zatím žádná norma nedefinuje. Protože vícenásobné SSID poskytuje velmi užitečné funkce, prakticky všechny průmyslové bezdrátové AP/Client/Bridges prvky jsou navrženy tak, aby vícenásobné SSID podporovaly.

Účelem systémů pro řízení a sběr dat je vždy v první řadě získávání a analýza informací jejich porovnání s požadavky a případné vyvolání interakce s fyzickými zařízeními v provozech. Prostředí provozů, přesnost a frekvence změn informací je často daleko za hranicemi fyzických schopností člověka. Senzory v ropné rafinerii mohou neustále sledovat kolísání tlaku s přesností na milibary v mikrosekundových intervalech a musí reagovat regulací ventilů s obdobnou přesností. Nejedná se o úkol, který by byl schopen provádět člověk s obdobnou přesností, která je pro efektivní provoz nutná.

Různé typy průmyslových protokolů byly vyvinuty s cílem splnit různé požadavky automatizačních systémů. Protože automatizační systémy jsou stále rozsáhlejší, musí se nevyhnutelně skládat z různých systémových segmentů a každý systémový segment může využívat jiný sběrnicový protokol. Pro sloučení segmentů a centralizované vzdálené řízení a monitorování je nezbytné, aby přenosy informací mezi systémovými segmenty byly co nejjednodušší.

Mezi nové požadavky na sítě pro sběr dat patří přístup k datům přes Internet a automatizace budov využívající cloudy. Pro práci v cloudu je typická menší stabilita spojení a mnohem menší bezpečnost než v lokální LAN síti. To si vynutilo přehodnocení pohledu na vlastnosti komunikace jako je zpoždění, ověřování spojení, ověřování paketů, které jsou zárukou robustního a bezpečného systému měření ve veřejných sítích. Další související výzvou je interoperabilita, kdy jsou integrátoři nuceni k podpoře široké škály hardwaru, což způsobuje dodatečné náklady na instalaci a řešení problémů.

Technologie průmyslového ethernetu s relativně nízkými náklady a výraznými výhodami se neustále rozšiřují směrem dolů v hierarchii automatizačních sítí od páteřních spojení až po koncová zařízení. Výrobci průmyslových zařízení hledají řešení pro integraci ethernetového rozhraní do svých stávajících osvědčených sériových zařízení. Zkrácení času nutného pro uvedení takto modifikovaných zařízení na trh je prioritní záležitost. Před volbou vhodného řešení je však třeba zvážit tři důležité fáze životního cyklu zařízení.

Redundance je již všeobecně uznávána jako důležitý požadavek průmyslových sítí. Pro konfiguraci ale pouhé zatržení políčka s nápisem „redundance“ obvykle nestačí. Síťoví integrátoři a provozovatelé by měli hlouběji přemýšlet a správně pochopit jak přesně redundantní systémy fungují. Které části systému jsou redundantní a jak odolná redundance je? Pokud síť používá kruhovou redundanci, jak správně přizpůsobit kruh fyzickému rozmístění síťových uzlů? Při kolika současných poruchách je ještě systém schopný udržet provoz? Žádný redundantní systém není odolný stoprocentně. Odpovědi na tyto otázky pomohou určit potenciální problémová místa sítě a ukážou cestu k eliminaci zranitelných míst.

Pro efektivnější sledování stavu ve vagónech jedoucího vlaku vedoucí k zajištění bezpečnosti a prevenci havárií nebo nezákonné činnosti se na železnici stále více využívají dohledové CCTV systémy. Integrace kamerového dohledu v kolejových vozidlech tak, aby spolupracoval s ostatními vlakovými systémy, však není tak snadná jak na první pohled vypadá. Je to dáno mnoha omezujícími faktory jako je nepříznivé prostředí, velké vibrace, omezený prostor pro instalaci a vedení kabeláže.

Dnešní průmyslové sítě jsou složitější než kdykoli dříve. Automatizační procesy jsou rozsáhlejší a propracovanější a s tím jsou spojeny větší požadavky na datové sítě, které musí zpracovat odpovídající počet požadavků. Komplexní průmyslové sítě přinášejí obrovské zlepšení produktivity, bezpečnosti a účinnosti, ale zároveň s jejich složitostí rostou nároky na technický personál, který je spravuje. Aby mohli provozovatelé skutečně využívat plný potenciál automatizačních sítí, musí mít k dispozici nástroje, které drží krok se složitostí jejich sítě.

I když se první myšlenky na průmyslové využití ethernetu objevily již před více než dvaceti lety, teprve během posledních deseti let je průmyslový Ethernet široce přijímanou platformou. Nejdříve byla hlavní poptávka na řešení pro připojení zařízení se sériovou komunikací do ethernetové sítě, ale časem se na trhu objevilo více a více řídicích systémů vybavených přímo ethernetovými porty a používajícími ethernetové průmyslové protokoly jako ProfiNet, Ethernet/IP a Modbus/TCP. Průmyslové ethernetové přepínače se tím staly důležitým prvkem při prosazování celého trhu průmyslového ethernetu. Jaká je další perspektiva vývoje průmyslového ethernetu, když již jsou aplikace postavené na IP protokolech běžné a rozšířené?