Industrial networks in transition: Utopia or necessitiy? | Indu-Sol explains

Summary

Сети являются основой современных автоматизированных производственных объектов в рамках Индустрии 4.0 и цифровизации. В статье рассматриваются вызовы для операторов и проектировщиков, связанные с расширением и строительством новых объектов. Рассматриваются различные типы сетевых структур, включая гомогенные и гетерогенные сети, а также их эволюцию от простых к более сложным. Важное внимание уделяется вопросам безопасности, управления трафиком и интеграции с другими системами. Тщательное планирование сетевой инфраструктуры в новых проектах позволяет повысить эффективность и снизить затраты, а также обеспечивает стабильность и безопасность производственных процессов.

Takeaways

• 😀 Современные автоматизированные производственные системы требуют эффективного планирования сетевой инфраструктуры.
• 😀 В условиях Индустрии 4.0 и цифровизации операторы и проектировщики сталкиваются с новыми вызовами.
• 😀 Важно обеспечить бесперебойную работу производства при расширении существующих систем (brownfield) и строительстве новых объектов (greenfield).
• 😀 На примере дорожного движения можно увидеть, как сетевые структуры адаптируются к изменениям в требованиях.
• 😀 Гомогенная сеть, обслуживающая одно приложение (например, PLC с PROFINET), не сталкивается с проблемами перегрузки или безопасности.
• 😀 При добавлении новых приложений, например, для обработки изображений или второго PLC, сеть становится гетерогенной, что ведет к увеличению трафика.
• 😀 Увеличение трафика требует улучшения инфраструктуры: замены кабелей и коммутаторов на более производительные.
• 😀 Использование VLAN помогает разделить трафик и уменьшить нагрузку на сеть, обеспечивая более эффективную работу.
• 😀 Для соединения различных сетей в проекте с расширением производства можно использовать файрволы, что позволяет избежать проблем с дублирующимися IP-адресами и безопасностью.
• 😀 Конвергентная сеть связывает промышленные и ИТ-системы, позволяя использовать облачные сервисы и ERP-системы, несмотря на увеличенный трафик.
• 😀 Важность цифровой трансформации для будущего отрасли неоспорима, и разумное планирование сетевой инфраструктуры играет ключевую роль в этом процессе.

Q & A

Что такое сети в контексте современных автоматизированных производственных предприятий?

Сети являются основой современных автоматизированных производственных объектов, обеспечивая обмен данными между устройствами и приложениями для стабильной работы промышленности 4.0 и цифровизации.

Какие новые вызовы возникают при проектировании автоматизированных объектов?

Основными вызовами являются необходимость целенаправленного планирования сетевой инфраструктуры, учитывая как старые, так и новые системы в рамках проектов типа brownfield и greenfield.

Что такое проект brownfield и проект greenfield в контексте автоматизации?

Проект brownfield связан с расширением существующих систем, а проект greenfield включает создание новых объектов с нуля.

Что такое однородная сеть (homogeneous network)?

Однородная сеть — это сеть, где все устройства используют одно и то же приложение, например, PROFINET, и не возникает проблем с загрузкой сети, трансляцией или безопасностью.

Что происходит, если в однородную сеть добавляется дополнительное приложение?

Когда добавляется дополнительное приложение, например, для обработки изображений или второй PLC, сеть становится гетерогенной. Это увеличивает трафик на линии передачи данных, особенно в сети, которая собирает данные с всех приложений.

Каковы проблемы при подключении гетерогенных сетей?

Основные проблемы включают управление загрузкой сети, безопасность данных и возможное возникновение дублированных IP-адресов. Для решения этих проблем используются такие технологии, как PROFINET/PROFINET couplers или фаерволы.

Какая роль фаерволов в гетерогенных сетях?

Фаерволы служат для управления доступом между различными сетями, предотвращая проблемы с безопасностью и обеспечивая надлежащую доступность данных при минимальных усилиях по настройке и оборудованию.

Что такое конвергентная сеть (convergent network)?

Конвергентная сеть — это структура, при которой гетерогенные сети подключаются к более широким системам, таким как сети IT или облачные решения, что позволяет эффективно использовать данные из различных источников.

Какие проблемы могут возникнуть при увеличении трафика в сети?

Основными проблемами являются увеличение нагрузки на центральные узлы сети, задержки в передаче данных и возможные потери пакетов. Для управления трафиком могут быть использованы шлюзы или фаерволы, которые регулируют передачу данных.

Как планирование сети в проекте greenfield может помочь в улучшении инфраструктуры?

В проекте greenfield, где сеть планируется с нуля, можно избежать проблем с перегрузками и неэффективной инфраструктурой. Это позволяет создать более компактную, экономически эффективную и стабильную сеть.