Өнеркәсіптік автоматтандыру: желі мәселелерінен өзіңізді қорғаңыз!
A practical guide to segmenting, documenting, and testing industrial Ethernet networks so plant teams can isolate faults quickly, control change, and expand without creating fragile dependencies.
Басқару жүйелері пайда болғаннан бері инженерлердің алдында тұрған мәселе — болашақты жоспарлау. Егер сіз өз ісіңізге берік болсаңыз, жүк жөнелту нысанында шағын Ethernet жүйесін енгізіп, 10 жылдан кейін де сол зауыт аумағындағы жүйемен жұмыс істеп жүруіңіз мүмкін. Немесе жағдайдың екінші шетінде болуыңыз ықтимал. 10 жыл бойы жіберілген қателерді түзетуді қажет ететін желі құрылымы нашар нысанға барғым келмес еді.
Нысандарымыздың болашағын қалай жоспарлаймыз? Табысқа жетуге жағдай жасау үшін қандай қадамдар жасай аламыз? Бұл толық тізім емес, бірақ өзім тап болған және түзетуге мәжбүр болған қиындықтардан алған кейбір тәжірибеммен бөлісе аламын.
Оқыңыз және білім жинақтаңыз
Бұл мақаланы оқып отырғаныңыздың өзі — осы қадамды бастап кеткеніңізді білдіреді, бірақ мұнымен шектелмеңіз. Бұл тақырыптың тізімімде бірінші тұруының себебі бар: ол — ең маңыздысы. Мен Allen Bradley өнімдерін көп қолданамын, сондықтан AB Network Fundamentals Course (CCP184-EL) курсын табу мен үшін аса пайдалы болар еді. Сіз Siemens PLC құрылғыларын немесе Automation Direct PLC өнімдерінің бір отбасын қолдануыңыз мүмкін. Мүмкін болса, өзіңізге және жабдықтарыңызға тікелей қатысты оқыту курсын табуға тырысыңыз. Курс барысында алатын аппараттық құралдар туралы білім сізге үлкен көмек береді.
1-сурет. Нақты желіңізге бейімделген оқытудың маңызы зор болуы мүмкін. Сурет Rockwell Automation компаниясының рұқсатымен пайдаланылды: Rockwell Automation
Таңдауға болатын түрлі оқу курстары өте көп, бірақ олардың бәрі өнеркәсіптік қолдану салалары туралы білім бере бермейді. Оқыту курсы бар автоматтандыру дистрибьюторын табу өте пайдалы болуы мүмкін, өйткені олар автоматтандырылған нысандардың қалай жұмыс істейтінін түсінеді. Егер сіз кеңес алып, нысаныңызды тек IT жабдықтары бар IT орталығы сияқты құрастырсаңыз, кейін қиындыққа тап болуыңыз мүмкін. Біліміңізді өз салаңыздағы мамандардан алуға тырысыңыз. Телекоммуникация орталығын ағаш кесу зауыты сияқты, ал ағаш кесу зауытын телекоммуникация орталығы сияқты жобаламаңыз.
Желіні сегменттеу
Желіні сегменттеу дегеніміз — желіні қалай құруға және оның бір бөліктерін бір-бірінен оқшаулауға болатынын білдіреді. Мұны мектеппен салыстырып көріңіз. Мектепте небәрі 12 оқушы болса, бәріне арналған бір бөлмелі мектеп (барлығына ортақ бір желі) жақсы жұмыс істейді. Ал оқушы саны 400-ге жеткенде, оларды әртүрлі сыныптарға сегменттеу қажет екенін тез түсінесіз, өйткені бәрі бір-бірінің сөзін бөліп, ойларын айтуға, бөлісуге және сұрауларға жауап беруге тым көп уақыт кетеді.
Мұндай сегменттеуді жүзеге асыру уақытты және әртүрлі көзқарастарды қажет етеді. Мысал келтірейін. Мен ағаш кесу зауыттарында жұмыс істеймін, онда ағаш бір өңдеу машинасынан екіншісіне өтеді. Әрбір машина орталығында оны басқаратын бір негізгі PLC бар. Кейде бір машина орталығында бірнеше PLC болады, бірақ негізгі PLC біреу ғана. Ағаш кесу зауыттарымызда желіні әр машина орталығына желінің бір бөлігін (ішкі желі) бөлу арқылы сегменттеу орынды.
2-сурет. Желіні сегменттеу функцияларды, физикалық аймақтарды немесе машина орталықтарын бөлу үшін ішкі желілерді қамтуы мүмкін. Сурет Control.com сайтының рұқсатымен пайдаланылды.
Тағы бір мысал — өнімді басынан аяғына дейін жасау үшін көптеген қысқа құрастыру желілерін пайдаланатын нысан. Мұндай нысанда желіні әр желіге жеке ішкі желі бөлу арқылы сегменттеу орынды болуы мүмкін. Уақыт бөліп, жоспардың ұзақ мерзімде тиімді болуын қамтамасыз ету үшін білімі бар бірнеше маманды бірлесіп жұмыс істеуге тартыңыз.
Маршруттау және магистральдық инфрақұрылым
Егер желі дұрыс сегменттелсе, бір ішкі желідегі құрылғылар басқа ішкі желілерге өтіп, оларды трафикпен бітей алмайды. Ағаш кесу зауыты туралы мысалымда жоғары ағындағы машинаның сегментін сипаттадым, бұл оның трафигін төмен ағындағы машинадан оқшаулауға мүмкіндік берді. Ал егер жоғары ағындағы машинада тақта бір машинадан екіншісіне өткен сайын төмен ағындағы машинаға жіберілуі қажет өте маңызды ақпарат болса ше? Ол үшін маршрут қажет болады!
Желіні маршруттау біз бұрын талқылаған сегменттеумен тығыз байланысты. Желіні маршруттау — негізінен карта іспетті. Бұл басқарылатын коммутаторларда сақталатын кесте немесе кестелер жиынтығы; олар ішкі желіден шығуы қажет болған кезде трафикті қайда жіберу керегін көрсетеді. Бұл басқарылатын коммутаторлар әдетте магистральдық желі инфрақұрылымының бір бөлігі болады. Олар төменде көрсетілгендей, өздерінің операциялық технология (OT) магистральдық желісін құруы немесе дәстүрлі IT магистральдық желісіне қосылуы мүмкін.
3-сурет. Әрбір ішкі желіні желі магистраліне қосатын басқарылатын коммутаторлар. Сурет Control.com сайтының рұқсатымен пайдаланылды.
IT магистральдық желісіне қосыласыз ба, әлде өз желіңізді құрасыз ба — бұл сізге және IT бөліміңізге байланысты. Инфрақұрылымы ауқымды компанияларда IT тобы басқаратын желінің бұрыннан болуы — қалыпты жағдай.
Біртұтас мақсатпен бір команда ретінде жұмыс істеңіз
Желіңіздің қауіпсіздігін сақтап, қолданыстағы компания саясатына сәйкес жұмыс істеу үшін қажетті қадамдарды орындауыңызды қамтамасыз ету мақсатында IT тобыңызбен бірлесіп жұмыс істеу маңызды. OT маманы ретінде IT тобымен жұмыс істеу оларға IT және OT желілерінің айырмашылықтарын түсіндіруге де мүмкіндік береді.
Өзара құрметке негізделген жақсы қарым-қатынас сізге зор көмек көрсете алатын IT тобының қалыптасуына жол ашуы мүмкін! Олар тіпті зауыттағы өндірістік процестердің тиімдірек жұмыс істеуіне көмектесетін жаңа ережелер мен стандартты операциялық рәсімдерді (SOP) енгізе алады.