Lub Tshuab Sib Txuas Lus Hauv Kev Lag Luam Yog Dab Tsi thiab Vim Li Cas Nws Tseem Ceeb

Kev Taw Qhia

Hauv kev lag luam automation, kev sib txuas lus yog cov khoom siv uas cia cov tshuab, sensors, controllers, thiab software ua haujlwm rau tib cov ntaub ntawv thaum lub sijhawm zoo. Ib lub kaw lus sib txuas lus hauv kev lag luam yog tsim los rau kev sib pauv cov ntaub ntawv txiav txim siab, muaj kev siv tau zoo, thiab kev ua haujlwm txhim khu kev qha hauv cov chaw ib puag ncig uas qhov kev ncua sijhawm lossis kev ua tsis tiav tuaj yeem cuam tshuam kev tsim khoom thiab ua rau muaj kev nyab xeeb. Kev nkag siab txog cov kab ke no ua haujlwm li cas pab piav qhia vim li cas cov chaw tsim khoom tuaj yeem saib xyuas cov khoom siv hauv lub sijhawm tiag tiag, sib koom tes cov txheej txheem hla ntau yam khoom siv, thiab txuas cov thev naus laus zis ua haujlwm nrog cov kab ke lag luam. Cov ntu hauv qab no piav qhia txog dab tsi ntawm lub kaw lus sib txuas lus hauv kev lag luam suav nrog, nws txawv li cas ntawm kev sib txuas lus tus qauv, thiab vim li cas nws cuam tshuam ncaj qha rau lub sijhawm ua haujlwm, kev ua haujlwm zoo, thiab kev pom.

Vim Li Cas Cov Txheej Txheem Sib Txuas Lus Hauv Kev Lag Luam Tseem Ceeb

An kev sib txuas lus hauv kev lag luamua haujlwm ua lub hauv paus ntawm lub paj hlwbkev tsim khoom niaj hnub, kev tswj cov txheej txheem, thiab cov chaw ua haujlwm tsis siv neeg. Tsis zoo li cov tes hauj lwm IT txheem uas muab qhov tseem ceeb rau bandwidth thiab kev sib txuas dav dav, cov tes hauj lwm kev lag luam tau tsim los pab txhawb kev sib pauv cov ntaub ntawv tseeb, lub sijhawm tiag tiag ntawm cov sensors, actuators, programmable logic controllers (PLCs), thiab cov txheej txheem saib xyuas. Txuas qhov sib txawv ntawm kev siv tshuab ua haujlwm (OT) thiab kev siv tshuab xov xwm (IT), cov kab ke no tsim cov hauv paus tseem ceeb uas xav tau rau Kev Lag Luam 4.0.

Cov kev pheej hmoo nyiaj txiag thiab kev ua haujlwm hauv cov chaw ua haujlwm xav tau cov qauv kev sib txuas lus tshwj xeeb. Kev ua tsis tiav ntawm lub network ib ntus lossis kev nce siab ntawm latency uas yuav ua rau muaj teeb meem buffering ib ntus hauv chaw ua haujlwm tuaj yeem ua rau cov khoom siv puas tsuaj loj heev, muaj kev phom sij rau kev nyab xeeb, lossis ntau txhiab daus las hauv cov khoom siv pov tseg ntawm lub Hoobkas pem teb. Yog li ntawd, cov txheej txheem sib txuas lus hauv kev lag luam tau tsim los lav qhov kev xa cov ntaub ntawv hauv lub sijhawm nruj, ntsuas tau, feem ntau tsom mus rau qhov muaj network ntawm 99.999% lossis siab dua.

Yuav ua li cas lawv thiaj txhim kho lub sijhawm ua haujlwm thiab pom kev zoo

Los ntawm kev pab txhawb kev sib pauv cov ntaub ntawv ceev ceev ntawm cov khoom siv hauv thaj teb thiab cov txheej txheem kev tswj hwm thiab kev tau txais cov ntaub ntawv (SCADA) siab dua, cov tes hauj lwm niaj hnub no ua rau muaj kev ua haujlwm zoo ntawm cov khoom siv (OEE). Kev ntsuas telemetry tas mus li tso cai rau cov thawj coj cog qoob loo hloov ntawm cov qauv kev saib xyuas mus rau cov qauv kev saib xyuas kwv yees. Thaum cov sensors vibration thiab cov tsav tsheb sib txuas lus tsis muaj teeb meem hla cov channel siab-bandwidth - feem ntau ua haujlwm ntawm 100 Mbps txog 1 Gbps - cov cav analytics tuaj yeem ntes tau cov teeb meem me me ua ntej kev puas tsuaj ntawm cov khoom siv tshwm sim.

Qhov kev pom kev tas mus li no ncaj qha txo qhov tsis ua haujlwm uas tsis tau npaj tseg. Hauv cov lag luam hnyav, qhov twg ib teev ntawm kev tsim khoom raug nres tuaj yeem raug nqi ntau dua $ 100,000, lub peev xwm los taug qab qhov tsis ua haujlwm ntawm lub network mus rau qhov chaw nres nkoj tshwj xeeb lossis cable tawg hauv vib nas this es tsis yog ob peb teev hloov pauv qhov kev saib xyuas tus qauv. Cov txheej txheem kuaj mob siab heev uas koom ua ke rau hauv lub kaw lus sib txuas lus muab qhov tseeb meej txog kev noj qab haus huv ntawm lub network, txo qis kev ncua sijhawm daws teeb meem thiab ua kom lub sijhawm ua haujlwm siab tshaj plaws.

Vim li cas kev sib koom tes, kev txiav txim siab, thiab kev ruaj ntseg hauv cyber tseem ceeb

Qhov sib txawv tseem ceeb ntawm lub kaw lus sib txuas lus hauv kev lag luam yog kev txiav txim siab - qhov kev lees paub tseeb tias cov lus yuav raug xa thiab tau txais hauv lub sijhawm tseeb thiab kwv yees tau. Hauv cov ntawv thov tswj kev txav mus los, xws li cov caj npab robotic sib dhos lossis cov kab ntim khoom ceev ceev, kev sib tsoo hauv network feem ntau yuav tsum khaws cia qis dua 1 microsecond. Yog tsis muaj qhov kev txiav txim siab no, kev sib koom tes ntau-axis tsis ua haujlwm, ua rau muaj qhov tsis zoo ntawm cov khoom thiab kev sib tsoo tshuab.

Kev sib koom tes ua kom ntseeg tau tias cov khoom siv sib txawv los ntawm ntau tus neeg muag khoom tuaj yeem sib txuas lus yam tsis muaj teeb meem. Cov txheej txheem txheem tso cai rau cov chaw los koom ua ke cov tshuab tshwj xeeb rau hauv lub network thoob plaws hauv lub Hoobkas, txo cov nqi xauv thiab kev koom ua ke ntawm tus neeg muag khoom. Txawm li cas los xij, qhov kev sib txuas ntxiv no nthuav dav qhov chaw tawm tsam. Kev siv cov kev ntsuas kev ruaj ntseg hauv cyber, tshwj xeeb tshaj yog kev ua raws li tus qauv IEC 62443, tsis yog xaiv tau lawm. Cov kab ke sib txuas lus hauv kev lag luam yuav tsum suav nrog kev tshuaj xyuas pob ntawv tob, kev faib tawm hauv network, thiab kev tswj hwm kev nkag mus rau theem chaw nres nkoj los tiv thaiv ob qho kev hem thawj hauv cyber sab nraud thiab kev teeb tsa tsis raug sab hauv.

Lub Tshuab Sib Txuas Lus Hauv Kev Lag Luam Muaj Xws Li Dab Tsi

Lub architecture ntawm ib lub tshuab sib txuas lus hauv kev lag luam npog ntau txheej, sib txuas cov khoom siv kho vajtse nrog cov software protocols nyuaj. Ua raws li Purdue Enterprise Reference Architecture, cov kab ke no faib cov tsheb khiav hauv network los ntawm Qib 0 (cov txheej txheem lub cev) mus txog Qib 3 (cov txheej txheem ua haujlwm tsim khoom) thiab dhau mus. Txoj hauv kev txheej txheem no ua kom ntseeg tau tias cov ntaub ntawv tswj hwm tseem ceeb tseem raug cais tawm ntawm cov tsheb khiav hauv tuam txhab uas tsis tshua muaj sijhawm.

Cov txheej txheem tseem ceeb thiab cov khoom

Ntawm theem pib, cov khoom siv lub cev muaj xws li cov keyboards ruggedized, routers, gateways, thiab cabling tsim los tiv taus qhov kub thiab txias heev, kev cuam tshuam electromagnetic hnyav (EMI), thiab kev co tas li. Piv txwv li, cov keyboards Ethernet rau kev lag luam feem ntau muaj cov enclosures IP67, txheej conformal ntawm cov laug cam circuit, thiab cov tswv yim fais fab redundant kom dim ntawm cov xwm txheej hauv pem teb uas nyuaj.

Saum toj ntawm lub cev txheej, cov ntaub ntawv txuas thiab cov txheej thov sivcov txheej txheem kev lag luam tshwj xeeblos tswj cov tsheb khiav. Cov rooj vag thiab cov khoom siv suav ntug ua haujlwm ua cov neeg txhais lus, hloov cov ntaub ntawv qub qub mus rau hauv cov pob Ethernet niaj hnub. Qhov no tso cai rau cov tshuab qub, cais tawm los koom nrog cov tswv yim sau cov ntaub ntawv siab heev yam tsis tas yuav kho dua tshiab tag nrho.

Yuav ua li cas cov txheej txheem, xov xwm, topology, thiab lub sijhawm tsim qauv

Kev xaiv cov xov xwm lub cev muaj zog heev ua rau muaj peev xwm thiab kev txwv ntawm lub network. Cov cabling tooj liab txheem (Cat5e lossis Cat6a shielded twisted pair) muaj nyob txhua qhov chaw tab sis tseem raug khi los ntawm qhov ntev 100-meter ib ntu. Rau cov chaw dav dav lossis cov chaw ib puag ncig uas muaj EMI hnyav, cov cabling fiber optic ib hom raug xa mus, muaj peev xwm xa cov ntaub ntawv hla qhov deb tshaj 10 kilometers yam tsis muaj kev puas tsuaj ntawm lub teeb liab.

Kev tsim cov topology ntxiv ua rau lub kaw lus muaj zog dua. Txawm hais tias cov tuam txhab IT feem ntau vam khom cov topology hnub qub, cov tes hauj lwm hauv kev lag luam feem ntau siv cov qauv nplhaib lossis daisy-chain los ua kom zoo dua cov cabling khiav thiab xyuas kom muaj redundancy. Cov txheej txheem zoo li Media Redundancy Protocol (MRP) lossis Device Level Ring (DLR) tso cai rau lub nplhaib topology rov qab los ntawm kev tawg cable hauv qab 50 milliseconds. Ntxiv mus, lub sijhawm tseeb raug siv los ntawm IEEE 1588 Precision Time Protocol (PTP), uas sib dhos cov moos ntaus ntawv hla lub network kom raug sub-microsecond, qhov tsim nyog rau kev tswj hwm kev txav mus los sib koom tes zoo.

Yuav Ua Li Cas Piv Cov Kev Xaiv Protocol

Kev soj ntsuam ib lub tshuab sib txuas lus hauv kev lag luam yuav tsum nkag siab tob txog cov txheej txheem ntawm cov txheej txheem. Kev hloov pauv ntawm cov tsheb npav serial mus rau cov qauv Ethernet tau koom ua ke lub cev txheej, tab sis cov txheej txheem thov tseem tshwj xeeb heev. Kev xaiv cov txheej txheem raug tsis yog tsuas yog qhia qhov ceev ntawm lub network tab sis kuj tseem muaj pes tsawg lub cuab yeej uas nws tuaj yeem txhawb nqa thiab qhov nyuaj ntawm nws kev koom ua ke.

Cov qauv tseem ceeb rau kev xaiv cov txheej txheem

Cov kws ua haujlwm yuav tsum soj ntsuam cov txheej txheem raws li cov qauv kev ua tau zoo: lub sijhawm tsawg kawg nkaus, qhov ntau tshaj plaws ntawm cov node, kev txhawb nqa topology, thiab cov txheej txheem redundancy hauv zos. Lub Hoobkas ua haujlwm tsis siv neeg saib xyuas cov theem ntawm lub tank tsuas yog xav tau lub sijhawm voj voog hauv ntau pua milliseconds, ua rau kev sib txuas lus TCP / IP txheem txaus. Ntawm qhov tod tes, lub tshuab luam ntawv ceev ceev xav tau lub sijhawm voj voog qis dua 1 millisecond.

Lwm yam tseem ceeb yog qhov ua haujlwm ntawm cov txheej txheem them nyiaj. Qee cov txheej txheem nqa cov nqi tseem ceeb rau kev xa thiab kuaj mob, uas yog qhov lees txais rau cov tes hauj lwm SCADA loj tab sis ua rau muaj kev puas tsuaj rau kev tswj hwm qib tshuab uas txiav txim siab heev. Kev xaiv cov txheej txheem kuj tseem cuam tshuam rau cov nqi kho vajtse, vim tias qee cov qauv kev ua tau zoo xav tau cov Kev Siv Tshwj Xeeb Hauv Kev Sib Koom Ua Ke (ASICs) lossis Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs) hauv txhua lub cuab yeej teb.

Kev Lag Luam Ethernet vs. Fieldbus

Cov qauv qub ntawm cov fieldbus, xws li PROFIBUS DP lossis Modbus RTU, ua haujlwm ntawm kev sib txuas serial (piv txwv li, RS-485). Cov tes hauj lwm no muaj zog heev thiab txiav txim siab tab sis raug kev txwv bandwidth hnyav, feem ntau txwv ntawm 12 Mbps rau PROFIBUS thiab qis dua rau lwm tus. Lawv yog hierarchical nruj nreem thiab tawm tsam los tswj cov ntim loj ntawm cov ntaub ntawv kuaj mob uas xav tau los ntawm cov txheej txheem saib xyuas kev kwv yees niaj hnub no.

Cov txheej txheem Ethernet kev lag luam, suav nrog PROFINET, EtherNet/IP, thiab EtherCAT, tau hloov pauv ntau lub fieldbus hauv kev xa tawm tshiab. Ua haujlwm ntawm 100 Mbps txog 1 Gbps, Industrial Ethernet muab cov bandwidth tsim nyog los xa ob qho tib si cov ntaub ntawv tswj hwm lub sijhawm tiag tiag thiab cov ntaub ntawv kuaj mob tsis yog lub sijhawm tiag tiag hla tib lub xov hlau. Thaum cov tes hauj lwm fieldbus feem ntau txwv rau 32 lossis 128 nodes ib ntu, Industrial Ethernet tes hauj lwm tuaj yeem ntsuas mus rau ntau txhiab tus khoom siv sib txuas, yog tias lub network tau faib ua ntu kom raug.

Kev sib pauv hauv latency, scalability, thiab robustness

Kev ua tiav qhov latency qis heev feem ntau xav tau kev pauv pauv hauv kev sib raug zoo ntawm lub network. Piv txwv li, EtherCAT ua tiav lub sijhawm voj voog tsawg dua 100 microseconds rau 1,000 qhov I / O faib los ntawm kev siv lub tshuab "ua tiav ntawm tus yoov". Txawm li cas los xij, qhov no xav tau cov khoom siv tshwj xeeb ntawm cov nodes qhev thiab tsis siv cov hloov Ethernet txheem hauv EtherCAT ntu.

Ntawm qhov tod tes, cov txheej txheem zoo li EtherNet/IP vam khom tag nrho rau cov khoom siv Ethernet uas tsis tau hloov kho thiab TCP/UDP/IP suite. Qhov no ua rau muaj peev xwm loj hlob thiab kev sib koom ua ke IT/OT zoo kawg nkaus tab sis ua rau kev ua tiav qhov kev txiav txim siab hauv sub-millisecond vam khom ntau dua rau kev teeb tsa network zoo, Kev Pabcuam Zoo (QoS) qhov tseem ceeb, thiab cov kev hloov pauv tswj hwm kev ua haujlwm siab.

Yuav Xaiv Lub Tshuab Li Cas

Kev tsim thiab xa tawm lub kaw lus sib txuas lus hauv kev lag luam muaj zog yuav tsum tau sib npaug cov kev xav tau ua haujlwm tam sim ntawd nrog rau kev nthuav dav mus sij hawm ntev thiab kev ruaj ntseg. Kev ntsuam xyuas kev siv tshuab ntawm bandwidth thiab latency tsis txaus; cov engineers yuav tsum tau txais yuav qhov kev xav ntawm Tag Nrho Tus Nqi ntawm Kev Muaj Tswv (TCO) uas suav nrog kev ua haujlwm sib koom ua ke, kev saib xyuas tas mus li, thiab qhov xav tau kev nthuav dav yav tom ntej.

Kev soj ntsuam cov kev xav tau ntawm daim ntawv thov thiab lub hauv paus teeb tsa

Cov tswv yim hloov chaw yuav tsum suav nrog lub hauv paus uas twb muaj lawm. Hauv cov chaw ib puag ncig brownfield, kev hloov pauv tag nrho cov khoom siv fieldbus qub tsis tshua muaj txiaj ntsig zoo. Hloov chaw, cov neeg koom ua ke ntawm lub kaw lus xa tawmcov rooj vag protocol thiab cov tswj ntugkom muab cov ntaub ntawv serial tso rau hauv Ethernet frames, txuas cov qub nrog cov tshiab. Cov engineers yuav tsum ua tib zoo xam qhov latency uas tau tsim los ntawm cov rooj vag txhais lus no kom ntseeg tau tias cov voj voog tswj hwm tseem ruaj khov.

Rau cov haujlwm greenfield, kev ntsuam xyuas qhov scalability ntawm node yog qhov tseem ceeb heev. Cov neeg npaj yuav tsum kwv yees tus naj npawb ntawm cov network nodes uas xav tau hauv kaum xyoo tom ntej. Ib qho kev coj ua zoo tshaj plaws yog tsim cov subnets uas siv tsis pub ntau tshaj 50% txog 60% ntawm lawv cov bandwidth thiab node muaj peev xwm thaum pib tso tawm. Piv txwv li, kev txwv ib qho broadcast domain rau tsawg dua 500 lub cuab yeej tiv thaiv cov cua daj cua dub broadcast los ntawm kev ua haujlwm tsis zoo thaum lub chaw nthuav dav.

Cov Qauv rau kev ua raws li txoj cai, kev ruaj ntseg hauv cyber, thiab kev ntseeg tau

Cov qauv kev ua raws li txoj cai qhia txog lub hauv paus rau kev nyab xeeb ua haujlwm thiab kev tiv thaiv network. Qhov twg cov tshuab hnyav ua rau muaj kev hem thawj rau tib neeg lub neej, lub kaw lus sib txuas lus yuav tsum txhawb nqa cov txheej txheem kev nyab xeeb (piv txwv li, PROFIsafe, CIP Safety) uas ua raws li IEC 61508. Cov txheej txheem no siv cov ntsiab cai dub-channel los ua tiav Kev Nyab Xeeb Kev Ncaj Ncees Qib 3 (SIL 3), kom ntseeg tau tias qhov muaj feem yuav ua tsis tiav thaum thov tsawg dua 10^-7 ib teev.

Tib lub sijhawm, lub network architecture yuav tsum sib haum nrog IEC 62443tus qauv kev ruaj ntseg hauv internetQhov no suav nrog kev tsim kom muaj thaj chaw ruaj ntseg thiab cov kav dej sib txawv, xa cov firewalls kev lag luam, thiab kev siv cov chaw nres nkoj ruaj ntseg nruj. Kev kaw cov chaw nres nkoj tsis siv thiab siv MAC chaw nyob lim dej ntawm qib hloov pauv yog cov kauj ruam tseem ceeb hauv kev ua tiav cov qauv kev ruaj ntseg.

Cov kauj ruam siv los txo qhov kev pheej hmoo ntawm kev koom ua ke

Kev xa tawm kom zoo yog nyob ntawm kev lees paub ua ntu zus kom txo tau kev pheej hmoo ntawm kev koom ua ke. Ua ntej kev teeb tsa lub cev, yuav tsum tau ua qhov Kev Ntsuas Txais Yuav Hoobkas (FAT) kom ua piv txwv txog kev sib txuas lus hauv network siab tshaj plaws thiab lees paub qhov sib koom ua ke ntawm cov txheej txheem. Theem kev sim no yuav tsum xyuas kom meej tias Qhov Zoo ntawm Kev Pabcuam (QoS) teeb tsa qhov tseem ceeb rau cov pob khoom tswj hwm tseem ceeb dua li kev xa cov ntaub ntawv ntau.

Thaum lub sijhawm siv lub cev, yuav tsum ua raws li cov qauv cabling. Kev siv av tsis raug lossis siv cov cables tsis muaj ntaub thaiv hauv thaj chaw muaj hluav taws xob siab tuaj yeem ua rau muaj kev cuam tshuam electromagnetic, ua rau pob ntawv poob thiab cov teeb meem tsis tu ncua uas nyuaj rau kuaj mob. Thaum kawg, tsim kom muaj lub hauv paus ntawm kev ua haujlwm hauv network - sau cov ntaub ntawv ntawm cov tsheb khiav ib txwm muaj, cov nqi jitter, thiab cov khoom siv CPU hloov pauv - muab cov pab pawg saib xyuas nrog cov ntaub ntawv ntau yam tsim nyog los nrhiav thiab daws qhov kev puas tsuaj ntawm network ua ntej nws cuam tshuam rau kev tsim khoom.

Cov Ntsiab Lus Tseem Ceeb

• Cov lus xaus tseem ceeb tshaj plaws thiab cov laj thawj rau Industrial Communication System
• Cov lus qhia tshwj xeeb, kev ua raws li txoj cai, thiab kev kuaj xyuas kev pheej hmoo uas tsim nyog lees paub ua ntej koj cog lus
• Cov kauj ruam tom ntej thiab cov lus ceeb toom uas cov nyeem ntawv tuaj yeem siv tau tam sim ntawd

Cov Lus Nug Feem Ntau

Lub kaw lus sib txuas lus hauv kev lag luam yog dab tsi?

Nws yog ib lub network uas ruaj khov uas txuas cov sensors, PLCs, SCADA, xov tooj, intercoms, thiab lub tswb ceeb toom kom cov ntaub ntawv thiab lub suab txav mus los tau zoo hauv lub sijhawm tiag tiag thoob plaws cov chaw lag luam.

Vim li cas lub kaw lus sib txuas lus hauv kev lag luam thiaj tseem ceeb rau lub sijhawm ua haujlwm ntawm cov nroj tsuag?

Nws txo lub sijhawm tsis ua haujlwm los ntawm kev xa cov cim qhia sai, kwv yees tau thiab pom qhov txhaum meej dua, pab cov pab pawg nrhiav tau teeb meem thaum ntxov thiab teb ua ntej qhov ua tsis tiav tso tseg kev tsim khoom.

Cov khoom twg feem ntau siv rau hauv qhov chaw hnyav lossis muaj kev phom sij?

Cov kev xaiv ib txwm muaj xws li xov tooj uas tiv taus kev tawg lossis tiv taus huab cua, video intercoms, lub thawv hu xov tooj thaum muaj xwm txheej ceev, PA systems, thiab IP PBX/VoIP devices uas tsim los rau suab nrov, plua plav, dej noo, thiab thaj chaw muaj kev pheej hmoo.

Kuv yuav xaiv li cas ntawm tooj liab thiab fiber rau lub network kev lag luam?

Siv cov tooj liab uas muaj ntaub thaiv rau kev khiav luv dua txog li 100 meters thiab cov qauv teeb tsa. Xaiv cov fiber rau kev ncua deb, thaj chaw EMI siab, lossis thaum xav tau kev cais tawm muaj zog dua thiab kev ntseeg siab dua.

Vim li cas ho xaiv Siniwo rau kev daws teeb meem kev sib txuas lus hauv kev lag luam?

Siniwo muab kev tsim qauv ib zaug xwb, kev sib koom ua ke, kev teeb tsa, thiab kev saib xyuas, nrog ATEX, CE, FCC, ROHS, thiab cov khoom lag luam ISO9001 rau kev khawb av, roj thiab roj av, kev thauj mus los, thiab lwm yam kev lag luam uas xav tau kev pab.