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“一网到底”:以太网提升工业性能 降低成本

未知 2019-10-17 15:13

  机械和设备工程的自动化解决方案通常在数据通信方面缺乏一致性。这是因为它们有着各种不同的工业协议和系统级的可视化与管理系统,以及诊断手段也不充足;而且,不同的方法还会拉高总体拥有成本。

  然而,要实现以太网的一致性,用户也面临着许多方面的挑战。首先是物理网络及其基础设施与布线,其次是软件、配置和管理,最后是性能、实时功能、可靠性和安全性。换句话说,用户期望统一和一致的通信,同时希望能够防止系统遭受非授权访问和恶意软件的攻击。

  一致的数据通信

  因为现代机器设备均基于基础概念和模块化扩展,所以除了数据传输的可靠性和功能性之外,通信系统还必须能够保证高水平的灵活性。正因为如此,百通提出了了一网到底的概念,涉及从现场到控制直到管理层级的一致性数据通信。其中,工业信号传输解决方案的专家可以采用具备以太网功能的现场设备和I/O模块,行业标准接口,可视化与管理软件,以及有关的网络组件。这样不仅可以实现一致的通信和诊断,而且还可以提高网络安全性并降低总成本--简而言之,它能够给用户带来附加值。

  那么如何实现一网到底的概念呢?首先,百通通过一个源头提供所有有关的以太网组件。但一网到底的概念远不止如此。它是一个全面的解决方案,适用于整个通信基础设施,可提供物理上统一的L1和L2。不过,双绞线、光纤和无线等各种不同的传输介质也发挥着重要的作用。此外,在可以预见的将来,现场总线将被基于以太网的标准取代。因为这样可以提高网络的功能和性能,但以太网对万维网的开放性同时也会导致较高的风险;一网到底的概念正好也可以解决这个问题。

  给用户提供附加值

  一网到底概念对用户的主要优势在于它能够降低总体成本。不过,这要求以太网作为唯一的标准。因此百通(Belden)采用了办公领域已非常成熟的多种管理解决方案。毕竟,全面的诊断要求所有网络节点都必须可见:不仅包括交换机、路由器和无线节点,而且还包括I/O模块等设备。百通(Belden)在2013年汉诺威工业博览会(2013HanoverFair)上就现场展示了工业网络中的设备可视化。

  由于目前的网络中采用了各种不同的工业以太网标准,所以百通(Belden)的一网到底概念设计独立于协议。如今交换机可以支持Profinet和Ethercat或Ethernet/IP,所以一网到底的概念专注于L1和L2。SNMP(简单网络管理协议)可用于全面展示诊断信息。目前,越来越多的自动化专家开始采用该协议。总而言之,一网到底的概念远不止从网络基础设施和诊断的角度将各个工厂甚至生产线网络化,而是包含全部的生产地点或完整的价值创造链。

  统一的诊断

  这种方法也称为工业4.0,或者说网络化工业生产,它通过企业边界与互联网相连。但这个议题的许多细节问题还有待于进一步讨论和确定。所以一网到底的概念初步来说将专注于统一诊断。尽管意图非常良好,但目前没有人能够指出,这个包含所有现场设备的完整解决方案将来会是什么样子。

  从安全的角度来说,情况则有所不同。在一网到底概念中,所有有源网络组件均配备了防火墙或专用安全功能。此外,敏感的区域可以定义、隔离于网络并通过独立防火墙来保障安全。然而,构成风险的可不只是黑客。换言之,是否能够防止员工无意中改变配置或通过U盘传输恶意数据?从这一点上来说,即使防火墙也经常束手无策。不过,分散化网络安全的概念可以提供最佳的保护。通过将本地生产单元彼此分隔,恶意软件向其它网络区域的扩散将难以实现,甚至可以适当地阻隔。

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