Fremtidsorienteret kommunikation – opsætning af maskinnetværk gøres til en barneleg

Problemfri Ethernet baseret dataudveksling fra fieldniveau til kontorapplikationer er en af de centrale udfordringer som Industrie 4.0 præsenterer for fremtidige

maskinnetværk. Som kommunikationsspecialist tilbyder Phoenix Contact derfor forskellige løsninger, som ikke kun er omfattende men også brugervenlige, sikre og parate til fremtiden.

Mand eller maskine – en ting er helt sikker: uden kommunikation fungerer ingenting. I praksis sker der imidlertid ofte det, at deltagerne ikke forstår hinanden eller ikke forstår hinanden korrekt. Det kan skyldes, at mange deltagere taler på en gang, bruger forskellige sprog eller har komplekse måder at udtrykke sig på. Det er et faktum, at misforståelser nemt kan forårsage fejl med uforudsigelige konsekvenser. Derfor er et ensartet sprog og reguleret kommunikation fundamentale forudsætninger for problemfri udveksling af information mellem alle deltagere – og det gælder også for dataudveksling mellem maskiner og systemer.

Tidligere var antallet af Ethernetkompatible komponenter forholdsvist begrænset, men takket være den universelle Ethernet kommunikation stiger antallet konstant. Resultatet er, at riskoen for uønsket datatrafik på netværket også stiger. Uautoriserede enheder, som er forbundet eller loops, som etableres ved et uheld kan skabe støj i produktionsprocesserne. Hvis brugeren derudover har brug for specielle protokoller som PROFINET eller EtherNet/ IP™, skal de anvendte enheder opfylde specielle krav for at sikre sikker dataudveksling. Teknologiske trends som cloud-baserede løsninger, IT-sikkerhed, anvendelsen af smarte enheder eller muligheden for sikker fjernvedligeholdelse påvirker også netværkskommunikationen. For maskinbyggere betyder det, at de konstant skal planlægge og vedligeholde større netværk, som kan suppleres med nye teknologier. Og det hele skal forblive håndterbart for både deres egne og kundernes ansatte.

Ensartet kontrolfilosofi

Udover switche, som forbinder komponenterne og kontrollerer dataoverførslen anvendes også nye typer enheder i maskinnetværk for at imødekomme disse krav. For eksempel anvendes trådløse moduler til at forbinde mobile slutenheder eller transportsystemer til automationsnetværket. Sikkerhedskomponenter bruges stadig oftere til at sikre sikker integration af maskinerne i produktionsnetværket. De tillader kryptering og sikrer dermed fjernadgang til maskinerne. Indenfor maskinbygning er presset for at være konkurrencedygtig i et globalt marked højt. For at leve op til kundernes krav om enheder, der er nemme at håndtere, er det fornuftigt at få alle de krævede netværkskomponenter fra en enkelt producent. Det giver ensartet kontrolfilosofi og giver plads for prisforhandlinger. Med produktserierne FL Switch 2000, FL WLAN 1100, FL mGuard og TC Cloud Client leverer kommunikationsspecialisten Phoenix Contact derfor den optimale løsning til de særlige krav fra moderne maskiner.

Diagnosticerbare netvæk med høj tilgængelighed

Tidligere fungerede unmanaged switche ofte som grænseflade mellem netværksdeltagerne i maskinanlæg. Det skyldtes blandt andet deres lave pris og brugervenlige opstart. Disse enheder kan imidlertid ikke leve op til de krav, der følger med de stigende kommunikationskrav fra det konstant stigende antal netværksdeltagere. Unmanaged switche har for eksempel ikke nogen funktion til netværksdiagnose eller reducering af databelastningen. Derfor kan de kun bruges begrænset i moderne maskinnetværk. Intelligente switche har præcis disse funktioner – takket være optimalt tilpasset funktionalitet kombinerer de fordelene ved unmanaged switches nemme drift med de stærke egenskaber fra managed switche. Den nye FL Switch 2000 produktfamilie fra Phoenix Contact understøtter også redundansmekanismer til undertrykkelse af loops såvel som de grundlæggende funktioner fra PROFINET og EtherNet/IP™. Det innovative ”Unmanaged Mode” sikrer brugervenlig drift. Det gør det muligt at benytte enheden som unmanaged switch, mens management funktioner til stabilisering af netværket er aktive i baggrunden. Med FL Switch 2000 er det også muligt at opsætte maskinnetværk til gigabit kommunikation.

Pålidelig trådløs teknologi

Tendensen med at integrere mobile enheder og førerløse transportsystemer i maskinnetværk gør trådløs datakommunikation essentiel, for eksempel ved at anvende WLAN. For at sikre at data overføres sikkert til modtageren bør et Access Point, installeres ved de respektive maskiner. Normalt installeres et Access Point i styretavlen og mindst to antenner monteres på maskinen.

Med produktfamilien FL WLAN 1100 har Phoenix Contact skabt en enkel løsning til fuld WLAN modtagelse til maskiner og systemer. Det trådløse modul forener ikke kun et Access Point og antenner i en enhed, men kan også med en smule arbejde og ved hjælp af ethuls montage installeres direkte på maskinen, på styretavlen eller på en mobil komponent – selv som retrofit. De to antenner, der er integreret i access point understøtter alle almindelige WLAN standarder (IEC 803.11a/b/g/n) og frekvenser (2,4 GHz og 5 GHz)såvel som MIMO antenne teknologi (Multiple Input Multiple Output). Det sikrer hurtig og pålidelig dataoverførsel.

Sikker fjernadgang

Tilslutning af en maskine til et produktionsnetværk, integration i en cloud-baseret løsning eller fjernvedligeholdelse af maskinen: uanset typen af applikation er sikker og krypteret kommunikation afgørende. Modulerne til fjernvedligeholdelse i produktserierne TC Cloud Client og FL MGuard gør det muligt for servicepersonale at fjerntilkoble sig på maskiner og anlæg via internettet. Afhængigt af behovet etableres forbindelsen enten via operatørens netværk eller via det mobile, globale 4G LTE netværk. mGuard Secure Cloud gør det muligt at opsætte skalérbar VPN infrastruktur med IPsec sikkerhedsprotokol kryptering. Det sikrer fortrolighed, autencitet og integritet for alle udvekslede data. FL mGuard sikkerhedsprodukter giver udvidede firewall funktioner til de sikre forbindelser mellem maskinen og

produktionsnetværket, som beskytter maskinnetværket mod uautoriseret adgang.

Enkel konfiguration

Mange maskinbyggere foretrækker at benytte enheder, som er enkle at betjene i deres netværk. For at undgå den ekstra tid og de omkosninger, der er involveret i konfigurering af mere komplekse komponenter, giver maskinbyggere bevidst afkald på fordelen ved et robust diagnosticérbart netværk. Som nævnt ovenfor anvendes ofte unmanaged switche med plug-and-play egenskaber. De skal blot tilsluttes til en strømforsyning og til netværket – der skal ikke foretages nogen konfiguration.

For at minimere det konfigurationsarbejde, der er nødvendigt til komponenter med management funktioner, uden at miste de mange fordele de tilbyder, er de nye enheder fra Phoenix Contact blevet optimeret til maskinbygning, og de er nemme at konfigurere. Udover de sædvanlige konfigurationsmuligheder som webbaseret håndtering i en browser og SNMP (Simple Network Management Protocol) er switchene i 2000-serien og TC Cloud Client udstyret med et SD kort. Med kortet kan konfigurationerne replikeres så ofte som nødvendigt, og hvis brugeren har behov for at udskifte en defekt komponent, skal det omfattende arbejde med den første konfiguration ikke gentages for den nye komponent. De trådløse moduler i FL WLAN 1100 og FL Switch 2000 produktfamilierne tilbyder yderligere muligheden for konfiguration ved hjælp af et command-line interface (CLI).

Overskuelig netværkshåndtering

Større og større automationsnetværk – denne tendens overbelaster et stigende antal af maskinbyggeres evne til at håndtere deres netværk. Derudover klager de over den store mængde tid, det kræver og de medfølgende omkostninger. Derfor leder mange virksomheder efter en løsning, som gør netværkshåndtering mere enkel. Med FL Network Manager tilbyder Phoenix Contact et nyt softwareværktøj, som omfatter alle vigtige funktioner til håndtering af switche og WLAN og sikkerhedskomponenter – fra den første enhedskonfiguration og overvågningsfunktioner under drift til brugervenlig konfiguration og firmwarehåndtering.

Tidligere var det nødvendigt at udføre firmware opdateringer på hver enkelt enhed. Med FL Network Manager er det nu muligt at opdatere alle komponenter samtidig. Enhedskonfigurationen i netværket er lige så enkel. Alle konfigurationsfiler kan gemmes lokalt i en enkelt arbejdsgang for efterfølgende at blive indlæst i en udskiftningsenhed efter behov. Integreret BootP/DHCP og TFTP serverfunktioner eliminerer behovet for at benytte flere forskellige værktøjer til konfiguration af enhedens parametre. FL Network Manager samler dermed alle vigtige managementfunktioner for et automationsnetværk i et overskueligt værktøj.