СЕТЕВЫЕ ПЕРСПЕКТИВЫ   Современные тенденции в организации сетей промышленных предприятий Разнородности сетевых протоколов, используемых на предприятиях, судя по всему, скоро придет конец. Единый промышленный протокол позволит создавать сети предприятий на основе оборудования разных производителей, расположенного в различных регионах и даже странах, даст ключ к эффективному управлению бизнесом в целом Евгений Гридько

   Ситуация на мировом промышленном рынке неуклонно требует повышения конкурентоспособности продукции. Среди факторов, влияющих на эффективность работы предприятия, не последнее место занимает оборудование и средства промышленной автоматизации. Можно приобрести самые современные станки, робототехнические комплексы, множество программируемых контроллеров — и все это останется только набором дорогостоящих комплектующих без эффективной автоматизированной системы управления предприятием.
   На промышленном рынке в настоящее время происходит эволюция технологий: внедряются так называ­емые ERP-системы (Enterprise Resource Planning — системы планирования ресурсов предприятия), которые позволяют повысить эффективность производственных процессов, снизить себестоимость производства, а значит, повысить его конкурентоспособность на рынке. Для подобных систем определяющим фактором является получение достоверной информации в режиме реального времени. К сожалению, большинство используемого в настоящее время производственного оборудования не способно обеспечить такой сбор и передачу данных из цехов производственных предприятий в сеть управления.
   Среди причин, тормозящих создание единой системы управления: разнородность используемых датчиков и исполнительных устройств; использование разнородных протоколов для устройств различных производителей — ProfiBus, ModBus, InterBus, ControlNet, DeviceNet; отсутствие связи между отдельными процессами, цехами и единым центром управления предприятием.
   Отсутствие единых унифицированных протоколов для промышленного оборудования подтолкнуло также и ведущих производителей автоматизированного производственного оборудования выбрать для управления процессами в цехах, конфигурацией оборудования, сбора данных для ERP-приложений единый протокол - Ethernet. Он к этому времени получил огромное распространение во всем мире, поскольку использовался для создания офисных и корпоративных сетей. Были разработаны специальные спецификации Ethernet, ориентированные на промышленные среды. Они получили название EtherNet/IP — Ethernet Industrial Protocol.

Преимущества Ethernet-технологий
   В настоящее время промышленный Ethernet уже де-факто стал стандартом. По некоторым оценкам, в этом году около четверти производственного оборудования будет иметь Ethernet-интерфейс, что позволит оборудованию в цехах эффективно вписаться в единую Ethernet-сеть предприятия. Современный промышленный Ethernet начал заимствовать новейшие мировые тенденции, свойственные офисным решениям, например поддержку встроенных вэб-серверов в датчиках, контроллерах, серверах доступа, что обеспечивает доступ к этим устройствам из любой точки мира.

    Проще говоря, в промышленной авто­матизации современные интранет-интернет-технологии стали базовыми.
   Распределенность цехов на промышленных предприятиях, а иногда и промышленных объектов, по различным городам (странам) потребовала применения и современных телекоммуникационных технологий, таких как xDSL, волоконно-оптические, бес­проводные, GPRS и т. п.

   Разобравшись с лидирующими технологиями, необходимо отметить, что промышленный Ethernet отличается от обычного - офисного (коммерческого) весьма значительно, и прежде всего своей надежностью и резервируемостью. Офисные мосты, маршрутизаторы и другое оборудование нельзя использовать в производстве - потери в случае возможного сбоя офисной системы окажутся слишком большими.

Сеть устройств
   Нижний уровень этой сети (сеть устройств) составляют сенсоры, датчики, измерительные устройства, которые могут быть как аналоговыми, так и цифровыми (интеллектуальными, содержащими встроенные контроллеры). На этом уровне могут располагаться также контроллеры и серверы доступа, преобразующие входные сигналы в Ethernet-пакеты для передачи на следующий уровень сети управления. При использовании устройств и контроллеров с интерфейсом, отличным от индустриального Ethernet, здесь же располагаются устройства преобразования интерфейса — шлюзы. Все шлюзы и Ethernet-контроллеры, кроме передачи собственно данных от устройств, должны обеспечивать верхние уровни сети также и информацией о состоянии этих устройств.

Уровень управляющей сети
   Следующий, самый важный уровень сети - собственно управляющая производственным процессом сеть. Основу ее чаще всего составляет резервируемое оптоволоконное и электрическое Ethernet-кольцо. Это наиболее важное звено общей сети, и прекращение его функционирования может повлечь большие производственные потери. Правильный выбор оборудования позволит избежать финансовых потерь в будущем. На этом уровне располагаются индустриальные Ethernet - коммутаторы, составляющие опорную технологическую сеть, контроллеры устройств с Ethernet-интерфейсом, устройства взаимодействия с АРМ технологических процессов (SCADA-серверы), интеллектуальные панели управления.
   На этом же уровне могут быть установлены интеллектуальные видео­серверы для управления видеокамерами, расположенными в ответственных местах производства или хранения продукции. Данные с видеосерверов в реальном режиме времени обеспечивают информацией о состоянии контролируемых объектов и могут быть интегрированы в единую систему управления предприятием.
    На уровне управляющей сети происходят следующие процессы:
 • сбор, обработка и накопление информации обо всех параметрах техно­логического процесса и промышленного
   оборудования и контроллеров, а также о его состоянии;
 • обнаружение критических и аварийных ситуаций в работе оборудования и уведомление обслуживающего персонала;
 • управление технологическим процессом с АРМ-операторов;
 • формирование всех данных о состоянии и параметрах технологического процесса для использования в системах
   управления предприятием. Информация из управляющей сети в реальном времени передается на уровень сети
   предприятия.
    На самом верхнем уровне сети - сети предприятия - происходит формирование всех необходимых форм для обеспечения функционирования производства (потребности в материалах, готовая продукция), состоянии технологического оборудования (простои, аварии), итоговых отчетных форм для руководящего персонала, ERP-систем и т.д.

КОММЕНТАРИЙ
Передовая технология
Современный рынок автоматизации немыслим без индустриального Ethernet - оборудования. Тяжелые условия эксплуатации, производственные помехи, вибрации обуславливают высокие требования к применяемому оборудованию.     Наша компания уже много лет сотрудничает с производителем индустриального оборудования - тайваньской компанией МОХА Technologies. Ее индустриальные коммутаторы при конкурентных ценах уже зарекомендовали себя в Украине как высоконадежные и высокофункциональные. В частности, на управляемых Ethernet - коммутаторах MOXA EDS- 6008 в прошлом году был реализован проект построения 50 километрового волоконнооптического участка технологического управления и передачи голосовых данных для нефтепровода «Броды - Государственная граница».	Наличие электрических и оптических Ethernet-портов, возможность применения избыточной кольцевой архитектуры с временем восстановления менее 300 мс (технология МОХА TurboRing) позволили создать эффективную и надежную систему управления.    В индустриальной автоматизации целесообразно иметь весь спектр оборудования - коммутаторы с различным числом портов и типамиин терфейса, медиа-конверторы, видео- серверы, шлюзы, серверы доступа, базирующиеся на технологии индустриального Ethernet. Это позволяет использовать самые современные интернет- и интранет- технологии и обеспечивать в реальном времени информацией как обслуживающий, так и управленческий персонал. Такое оборудование позволяет легко интегрироваться в единые сети управления предприятием.
		Виктор  КОЗЛЕНКО коммерческий директор НПООО «Вектор-Киев» - премьер дистрибьютора МОХА Technologies в Украине

   Таким образом, спроектировав управляющую сеть на основе современных промышленных Ethernet - технологий, предприятие получает всю необходимую информацию для его функционирования и управления и обеспечивает свое конкурентное преимущество в нелегкой борьбе на рынке. Более того, использование современных интернет-технологий позволяет руководителям, даже не находящимся в офисе, знать о состоянии всего производственного процесса в целом.

Данная статья из журнала "ММ Деньги и Технологии" №8-9 по оформлению несколько отличается от ее печатной версии, что вызвано особенностями подготовки ее для ВЕБ сайта.
Источник: Журнал "ММ Деньги и Технологии" №8-9 2004 год