Podle nedávných studií provedených agenturou IMS Research využívá 65% současných průmyslových automatizačních aplikací na světě tři nerozšířenější ethernetové protokoly EtherNet/IP, PROFINET a ModbusTCP. Celkový počet instalací s těmito třemi protokoly v letech 2010 až 2015 předpokládá více než 18 miliónů nových uzlů. Rozšiřování průmyslových automatizačních sítí a vzájemné propojování podnikových systémů znamenají nevyhnutelnost přechodu na ethernetové protokoly a vzájemné propojování různých sběrnic.

Jednotná ethernetová síť umožňuje provozovatelům účinnou centralizovanou správu sítě, větší škálovatelnost, větší šířku pásma dostupnost a rychlejší zotavení z poruch. Aby bylo možné optimalizovat možnosti průmyslového ethernetu a zefektivnit návrh průmyslového systému, je nutné překonat dvě hlavní překážky:

• Běžné průmyslové ethernetové přepínače nepodporují průmyslové automatizační protokoly a proto je nelze monitorovat a spravovat ve stejném SCADA systému jako PLC a jiná I/O zařízení.
• Běžné průmyslové ethernetové přepínače neumí spolupracovat se zařízeními pro průmyslové sběrnice a vyžadují pro jejich integraci komunikační brány. Kromě konfigurace PLC musí systémoví integrátoři trávit spoustu času ruční konfigurací ethernetových přepínačů a komunikačních bran.

Pro vyřešení těchto problémů nabízí mnoho výrobců přepínače a komunikační brány pro integraci zařízení využívajících průmyslové sběrnice do ethernetové sítě. Hlavní ohled je přitom kladen na vlastnosti připojovaných I/O jednotek a PLC systémů. To je ale jen jeden ze základních požadavků na sjednocování systémů. Většina průmyslových přepínačů a komunikačních bran, které jsou dnes k dispozici, je navržena z pohledu automatizačních požadavků. Optimalizace sítě z pohledu celkového výkonu, efektivity instalace a správy a aplikační flexibility je přehlížena.

Tři složky optimalizace PLC sítí

Tak jak jsou zařízení postupně zapojována do rozsáhlejších řídících sítí prostřednictvím ethernetových komunikačních bran, stává se nasazení a správa sítě složitější a výkon sítě se stává velmi kritickým. Chcete-li optimalizovat výkon sítě pro PLC a průmyslová zařízení, je výhodou přístup průmyslových ethernetových přepínačů a komunikačních bran Moxa založený na zlepšení celkového výkonu, vyšší efektivitu instalace a správy a aplikační flexibilitu.

Optimalizace výkonu průmyslových automatizačních sítí je rozhodující pro maximální produktivitu a spolehlivost. Pro zachování vysoké dostupnosti sítě je vyžadováno rychlé zotavení sítě v případě poruchy v řádech milisekund, krátké startovací časy síťových prvků a co nejjednodušší výměna síťových prvků při servisu. Přepínače a komunikační brány Moxa mohou být snadno optimalizovány pro co nejlepší výkon sítě. Například PROFINET přepínače a PROFIBUS komunikační brány Moxa s PI certifikací je ověřovány na shodu a propojitelnost v uvedených průmyslových sběrnicích.

• PLC pracují na základě jednoduchých žebříkových logických schémat a k uvedení do provozu po připojení napájení jim obvykle stačí méně než jedna minuta. Průmyslové ethernetové přepínače Moxa s funkcí rychlého startu jsou připraveny k provozu za méně než 10 sekund. Tím je zabráněno vyvolání alarmů a poruchám v PLC sítích.
• Nové automatizační systémy mohou využívat Turbo Chain redundantní technologii, které může ušetřit značné náklady na kabeláž a umožňuje přidávání síťových segmentů bez nutnosti prostojů a změn konfigurací stávajících přepínačů.
• Při selhání některé síťové cesty je s technologiemi Turbo Ring/Turbo Chain obnoven provoz sítě za méně než 20 milisekund.
• Komunikační brány Moxa pro protokol Modbus jsou vybaveny výkonným 32-bitovým procesorem ARM a zvládají požadavky na současné propojení až 16 master zařízení (například SCADA stanic, HMI nebo PLC) a až 31 slave zařízení.

Efektivita konfigurací přepínačů a komunikačních bran pro integraci průmyslových sběrnic do sítě Ethernet bývala závislá na zkušenostech systémového integrátora. Zejména konfigurace bran může být časově velmi náročná, protože vyžaduje ruční nastavování a ověřování funkce pokusy a omyly. Mimo to isochronní povaha hard real-time systémů v průmyslové automatizaci netoleruje zpoždění a vyžaduje přesné nastavení kritických parametrů jako je time-out při čekání na odpověď ze slave zařízení.

V případě požadavku na co nejjednodušší instalaci jsou průmyslové ethernetové přepínače Moxa přednastaveny pro plug-n-play připojení a průmyslové komunikační brány nabízejí inovativní funkce pro efektivní konfiguraci, jako jsou AutoScan a QuickLink, díky kterým je průmyslová sběrnice připojena do sítě Ethernet za zlomek času. Automatická detekce a nastavení PROFIBUS I/O modulů a Modbus zařízení eliminuje možnost ručního chybného zadání. Mimo to jsou komunikační brány Moxa vybaveny reléovými výstupy pro signalizaci poruch, protokolováním událostí, monitorováním stavu zařízení pro případ řešení problémů a mocným nástrojem pro analýzu a monitorování protokolů.

Flexibilita přepínačů a bran z pohledu počtu portů, volby typů konektorů a rozhraní, IP krytí a protokolové kompatibility umožňuje provozovatelům optimalizovat investice do instalací PLC sítí. Mnoho průmyslových automatizačních aplikací je nasazeno v náročných provozních podmínkách a může vyžadovat široký provozní teplotní rozsah a specifické oborové certifikace.

• Průmyslové ethernetové přepínače Moxa jsou nabízeny ve více než 200 modelech zahrnujících širokou škálu kombinací portů optika/PoE/Gigabit/10GbE, certifikace EN 50155/EN 50121-4, provozní teplotní rozsah -40 až 75°C, vysoký stupeň krytí, konektory M12, ověřenou podporu IPv6, montáž na DIN lištu nebo do RACK skříní a napájení po ethernetovém kabelu.
• Průmyslové komunikační brány Moxa umožňují inteligentní přemostění sběrnicových protokolů (např. Modbus RTU, PROFIBUS nebo DF1) a vynikají provozním teplotním rozsahem -40 až 75°C, podporou různých topologií, inovativními průvodci pro automatickou konfiguraci a diagnostickými nástroji.

Moxa řešení a profesionální služby

Moxa nabízí široký sortiment síťových prvků pro optimalizaci výkonu a správy PLC sítí zahrnující průmyslové ethernetové přepínače a komunikační brány pro protokoly EtherNet/IP, PROFINET a Modbus TCP. Má lokální centra technické podpory a nabízí zákaznické přizpůsobení zařízení požadavkům aplikací. Moxa je inovativním lídrem v řešeních pro průmyslový Ethernet a automatizační sítě.

Přehled průmyslových ethernetových přepínačů Moxa najdete zde:
http://www.moxa.com/product/Industrial_Ethernet_Switches.htm

Přehled průmyslových ethernetových komunikačních bran najdete zde:
http://www.moxa.com/product/Industrial_Ethernet_Gateways.htm