การวางแผนความจุ CompactLogix L35E EtherNet/IP

CompactLogix 1769-L35E ยังคงพบได้ทั่วไปในเครื่องจักรที่ใช้งานยาวนานเกินกว่าแผนเครือข่ายเดิม ปัญหาการขยายระบบมักเริ่มต้นเมื่อถือว่ารายการอุปกรณ์เท่ากับจำนวนการเชื่อมต่อ ความสามารถของ EtherNet/IP ขึ้นอยู่กับประเภททราฟฟิกที่อุปกรณ์แต่ละตัวสร้าง ความถี่ในการแลกเปลี่ยนข้อมูล และทรัพยากรของคอนโทรลเลอร์ที่แอปพลิเคชันใช้อยู่แล้ว ดังนั้นการตรวจสอบที่ปลอดภัยควรเริ่มจากโปรเจกต์และข้อมูลวินิจฉัยจริง ไม่ใช่กฎทั่วไปว่าอุปกรณ์หนึ่งตัวต่อหนึ่งพอร์ต

การวางแผนการเชื่อมต่อต้องคำนึงถึงทราฟฟิกที่กำหนดไว้ อัตราการอัปเดต และความเสี่ยงตลอดอายุการใช้งาน ไม่ใช่เพียงจำนวนปลั๊ก Ethernet

เริ่มจากขีดจำกัดของคอนโทรลเลอร์ตามเอกสาร

คู่มือผู้ใช้คอนโทรลเลอร์ 1769 CompactLogix ของ Rockwell Automation ระบุว่า L35E รองรับการเชื่อมต่อ CIP ได้ 100 รายการ นี่คือขีดจำกัดด้านทรัพยากร ไม่ใช่การอนุญาตให้เชื่อมต่ออุปกรณ์ได้ 100 ตัว อุปกรณ์หนึ่งตัวอาจต้องใช้มากกว่าหนึ่งการเชื่อมต่อ ขณะที่การสื่อสารบางประเภทสามารถใช้การเชื่อมต่อแบบเพิ่มประสิทธิภาพร่วมกันได้ รุ่นเฟิร์มแวร์ การกำหนดค่าโมดูล แท็กที่ผลิตและบริโภค ข้อความที่แคชไว้ รวมถึงไคลเอ็นต์ HMI หรือระบบควบคุมดูแล ล้วนส่งผลต่อยอดรวมสุดท้าย

นอกจากนี้ คอนโทรลเลอร์รุ่นนี้ยังเป็นผลิตภัณฑ์ที่ยุติการจำหน่ายแล้ว Rockwell ระบุว่า 1769-L35E ยุติการจำหน่ายตั้งแต่วันที่ 20 ธันวาคม 2020 นั่นไม่ได้ทำให้ระบบที่ยังทำงานอยู่ใช้งานไม่ได้ แต่ทำให้ต้องเปลี่ยนแนวทางตัดสินใจทางวิศวกรรม โดยควรประเมินปัญหาด้านความจุควบคู่กับความพร้อมของอะไหล่ การรองรับเฟิร์มแวร์ ความเสี่ยงด้านความปลอดภัยทางไซเบอร์ และค่าใช้จ่ายจากความขัดข้องที่ไม่ได้วางแผนไว้

จัดทำรายการการเชื่อมต่อจากโปรเจกต์

เปิดโปรเจกต์ออฟไลน์ที่ตรงกับคอนโทรลเลอร์ที่กำลังทำงานอยู่ แล้วจัดทำรายการอะแดปเตอร์ I/O ไดรฟ์ แท็กที่ผลิตหรือบริโภค เส้นทางข้อความ เซิร์ฟเวอร์ข้อมูล HMI ระบบจัดเก็บประวัติ เกตเวย์ และการเชื่อมต่อสำหรับโปรแกรมมิงที่กำหนดค่าไว้ทั้งหมด บันทึกว่าการแลกเปลี่ยนแต่ละรายการเป็น I/O แบบไซคลิก ข้อมูลที่ผลิต ข้อความแบบชัดแจ้ง หรือการดึงข้อมูลเป็นระยะจากไคลเอ็นต์ อย่ากำหนดจำนวนการเชื่อมต่อแบบตายตัวโดยดูจากชื่อผู้ผลิตเพียงอย่างเดียว การกำหนดค่าจริงคือข้อมูลอ้างอิงหลัก

สำหรับ I/O แบบกระจาย ให้ตรวจสอบว่ารูปแบบการสื่อสารที่เลือกสร้างการเชื่อมต่อโดยตรงกับแต่ละโมดูล หรือเป็นการเชื่อมต่อแบบเพิ่มประสิทธิภาพระดับแร็ก สำหรับคำสั่ง MSG ให้ระบุว่ารายการใดถูกแคชไว้ และมีข้อความหลายรายการที่ทำงานพร้อมกันได้หรือไม่ สำหรับระบบควบคุมดูแล ให้ตรวจนับเส้นทางการสื่อสารที่เป็นอิสระต่อกัน และทบทวนกลยุทธ์การดึงข้อมูลเป็นระยะ สเปรดชีตควรเชื่อมโยงสมมติฐานการเชื่อมต่อแต่ละรายการกับออบเจ็กต์ในโปรเจกต์หรือการกำหนดค่าไคลเอ็นต์ที่ผ่านการทดสอบแล้ว

แยกจำนวนการเชื่อมต่อออกจากภาระแพ็กเก็ต

คอนโทรลเลอร์อาจยังไม่ถึงขีดจำกัดจำนวนการเชื่อมต่อ แต่ยังคงมีประสิทธิภาพเครือข่ายต่ำได้ ช่วงเวลาร้องขอแพ็กเก็ต ความถี่ของข้อความ ขนาดแพ็กเก็ต พฤติกรรมมัลติแคสต์ การกำหนดค่าสวิตช์ และการส่งข้อมูลเป็นชุดจากไคลเอ็นต์หลายตัว ล้วนมีผลต่อภาระแพ็กเก็ต ควรกำหนด RPI ที่เร็วมากโดยมีเหตุผลจากกระบวนการทางกลและการตอบสนองของระบบควบคุมที่ต้องการ การทำให้อุปกรณ์ทุกตัวทำงานเร็วขึ้นไม่ได้ทำให้เครื่องจักรดีขึ้นเสมอไป

จัดทำค่าพื้นฐานขณะที่เครื่องจักรกำลังผลิตตามปกติ บันทึกการใช้การเชื่อมต่อ ตัวนับข้อผิดพลาดของ Ethernet ข้อความที่พลาดหรือหมดเวลา สถานะ I/O การตอบสนองของ HMI และพฤติกรรมการสแกนของคอนโทรลเลอร์ ทำการบันทึกซ้ำระหว่างการเริ่มต้นระบบ การดาวน์โหลดสูตร การแจ้งเตือนจำนวนมาก การเข้าถึงเพื่อบำรุงรักษา และช่วงพีกอื่น ๆ ที่มีโอกาสเกิดขึ้นจริง ค่าเฉลี่ยอาจซ่อนช่วงเวลาสั้น ๆ ที่ทำให้เกิดข้อขัดข้องเป็นระยะ

สวิตช์แบบมีการจัดการ โทโพโลยีที่จัดทำเอกสารไว้ และการวัดผลที่ทำซ้ำได้ ช่วยให้วินิจฉัยข้อขัดข้องด้านความจุที่เกิดเป็นระยะได้

อย่าใช้ 1769-AENTR เป็นพอร์ตที่สองของ L35E

1769-AENTR คืออะแดปเตอร์ EtherNet/IP สำหรับชุด Compact I/O ระยะไกลที่ควบคุมผ่านเครือข่าย ไม่ใช่อินเทอร์เฟซ Ethernet สำหรับขยายระบบที่จะเพิ่มกลุ่มทรัพยากรการสื่อสารของคอนโทรลเลอร์ L35E และไม่สามารถเชื่อมต่อเป็นพอร์ตที่สองของคอนโทรลเลอร์เพื่อย้ายทราฟฟิก HMI หรือข้อความออกจากอินเทอร์เฟซในตัวได้ การออกแบบโดยอาศัยสมมติฐานดังกล่าวจะทำให้เกิดโทโพโลยีที่ไม่สามารถทำงานตามที่อ้างได้

หาก I/O ระยะไกลเหมาะสมกับงาน อะแดปเตอร์สามารถรวม I/O ทางกายภาพไว้ในตำแหน่งอื่นได้ แต่การเชื่อมต่อ I/O ที่เกิดขึ้นยังคงสิ้นสุดที่คอนโทรลเลอร์ หากแอปพลิเคชันต้องการความสามารถด้านการสื่อสารที่มากขึ้น เครือข่ายอิสระเครือข่ายที่สอง ฟังก์ชันความปลอดภัยสมัยใหม่ หรือการรองรับตลอดอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น แนวทางแก้ไขอาจเป็นการย้ายไปยังคอนโทรลเลอร์ตระกูลใหม่ แทนการเพิ่มอะแดปเตอร์อีกตัว

ลดภาระที่หลีกเลี่ยงได้โดยไม่ปกปิดปัญหา

การปรับปรุงประสิทธิภาพควรรักษาข้อกำหนดของกระบวนการไว้ ลบเส้นทางที่เลิกใช้และไคลเอ็นต์ที่ไม่ได้ใช้งาน รวมการเชื่อมต่อ I/O เมื่อแพลตฟอร์มและประเภทโมดูลรองรับ แคชเฉพาะการเชื่อมต่อ MSG ที่ต้องทำงานซ้ำอย่างรวดเร็ว และจัดลำดับข้อความที่ไม่สำคัญเพื่อไม่ให้เปิดพร้อมกันทั้งหมด เพิ่ม RPI หรือช่วงเวลาการดึงข้อมูลเป็นระยะก็ต่อเมื่อยืนยันแล้วว่าเวลาตรวจจับ อินเตอร์ล็อก การแจ้งเตือน และคุณภาพการควบคุมยังอยู่ในระดับที่ยอมรับได้

ใช้สวิตช์อุตสาหกรรมแบบมีการจัดการ และจัดทำเอกสารการตั้งค่า VLAN มัลติแคสต์ และ IGMP เมื่อเกี่ยวข้อง สวิตช์สามารถควบคุมการกระจายข้อมูลที่ไม่จำเป็นและช่วยให้มองเห็นระบบได้ดีขึ้น แต่ไม่สามารถสร้างทรัพยากรการเชื่อมต่อให้คอนโทรลเลอร์ได้ ในทำนองเดียวกัน การเพิ่มสวิตช์ที่ไม่มีการจัดการจะเปลี่ยนจำนวนพอร์ต ไม่ได้เพิ่มความจุของคอนโทรลเลอร์

วินิจฉัยข้อขัดข้องด้านความจุที่สงสัยอย่างเป็นระบบ

ขั้นแรกให้ยืนยันโปรเจกต์ที่กำลังทำงาน หมายเลขแค็ตตาล็อกของคอนโทรลเลอร์ รุ่นเฟิร์มแวร์ และโทโพโลยีเครือข่าย จากนั้นเปรียบเทียบการเชื่อมต่อที่กำหนดค่าไว้กับข้อมูลวินิจฉัยจริง ตรวจสอบว่าโมดูล I/O สลับไปมาระหว่างสถานะทำงานและขัดข้องหรือไม่ คำสั่ง MSG หมดเวลาเมื่อมีภาระสูงสุดหรือไม่ หรือค่าบน HMI ค้างขณะที่ลอจิกของคอนโทรลเลอร์ยังทำงานต่อ

เปลี่ยนตัวแปรทีละรายการ ถอดไคลเอ็นต์ที่ไม่จำเป็นออกโดยได้รับอนุมัติ หยุดบริการดึงข้อมูลที่ไม่สำคัญเป็นระยะ หรือจัดลำดับข้อความใหม่ชั่วคราวในช่วงเวลาบำรุงรักษาที่ควบคุมได้ หากอาการเปลี่ยนแปลง ให้ตรวจวัดภาระก่อนและหลัง แทนการประกาศว่าสำเร็จจากการสังเกตเพียงหนึ่งชั่วโมงที่เงียบสงบ อย่าเพิ่มเวลาหมดเวลาหรือระงับการแจ้งเตือนการสื่อสารเพียงเพื่อปกปิดความแออัด

ทดสอบความขัดข้องระหว่างการนำส่วนขยายไปใช้งาน

ก่อนเพิ่มอุปกรณ์ ให้กำหนดประเภทการเชื่อมต่อ ข้อกำหนดการอัปเดต ผู้รับผิดชอบ และการตอบสนองเมื่อเกิดความขัดข้อง ทดสอบทั้งการผลิตตามปกติและความต้องการพร้อมกันสูงสุดที่มีโอกาสเกิดขึ้นจริง ตัดการเชื่อมต่ออุปกรณ์ใหม่ กู้คืนการเชื่อมต่อ ปิดแล้วเปิดไฟเครือข่าย และยืนยันว่าคอนโทรลเลอร์ HMI และระบบแจ้งเตือนสามารถแยกแยะข้อมูลที่ผิดพลาดหรือค้างจากสถานะกระบวนการที่ถูกต้องได้ ตรวจสอบว่าการกู้คืนไม่ทำให้อุปกรณ์เริ่มทำงานใหม่โดยไม่คาดคิด

เก็บรายการการเชื่อมต่อ ภาพบันทึกข้อมูลวินิจฉัย การกำหนดค่าสวิตช์ และผลการยอมรับระบบไว้กับชุดสำรองข้อมูลระบบควบคุม สำหรับตัวเลือกฮาร์ดแวร์ปัจจุบัน โปรดดู ระบบ PLC และ PAC ส่วนสวิตช์แบบมีการจัดการและส่วนประกอบเครือข่าย ให้ใช้ คอลเลกชันการสื่อสารและเครือข่าย มุมมองเชิงบรรณาธิการนั้นเรียบง่าย: การขยายระบบ L35E จะมีเหตุผลรองรับก็ต่อเมื่อมีการจัดทำเอกสารเกี่ยวกับภาระสูงสุดที่วัดได้ พฤติกรรมเมื่อเกิดความขัดข้อง และแผนอายุการใช้งานครบถ้วน