Checklist ontwerp van netwerkinfrastructuur industrieel datanetwerk. 13 november 2014

Transcriptie

1 Checklist ontwerp van netwerkinfrastructuur industrieel datanetwerk 13 november

2 Even voorstellen: Weidmüller Your Partner in Industrial Connectivity As experienced experts we support our customers and partners around the world with products, solutions and services in the industrial environment We are developing innovative, sustainable and useful solutions for individual needs Let's connect.

3 Inhoud Inleiding Netwerkontwerp Gebruik van standaarden Afstanden en bescherming Checklist na installatie

4 Allen-Bradley Zo is het nog te overzien Real-time IO Wireless Controller Peer-to-Peer Integration Controller Controller Motion Control Vertical Integration Controller Office Network Firewall I/O Safety I/O Vision System Drives Security Controller Wireless Controller Integrates Other Busses Switch XX55 Proxy CE I/O Modbus PROFIBUS PA FF DeviceNet PROFIBUS DP also HART, CC-Link AS-i

5 Maar hoe verknoop je het in de praktijk?

6 En allemaal zoeken ze een verbinding! m2m is machine to machine

7 Netwerkfouten? Foutoorzaken in TCP/IP industriële netwerken Verbindingsproblemen (Hardware) 20 % Andere problemen (software) Geen voedingsspanning Verkeerde verbindingen Kruipstromen (vocht) EMC problemen 80 % Adres- of interrupt conflicten tussen verschillende netwerkcomponenten Ongeldige IP adressen (sub-networks, gateways) Routing mechanisme functioneert niet correct Services niet goed ingesteld:firewalls, proxy servers, e Bron: Siemens

8 Communicatie van managementlaag t/m proces Management Supervisie Standaard TCP/IP IPC Besturing PLC/ DCS Industrieel Ethernet Ethernet IO Direct Wiring Ethernet/IP DeviceNet

9 Netwerkontwerp omgevingsvariabelen Kantoor Standaard kantoor omgeving Vervangcycly 3-5 jaar Industrieel Zeer divers in temperatuur en vochtigheid Vuil, stof, water, olie, gas Elektromagnetische beïnvloeding Mechanische belasting Vervangcycly 20 jaar Industriële certificeringen als UL/ GL/ Atex/ etc.

10 Omgeving factoren Kantoor Geclimatiseerd Laag stof gehalte Geen condens Geen vibraties Weinig EMC Laag mechanisch gevaar Weinig UV straling Geen chemische gevaren Industrie Extreme temperatuur schommelingen Grote stof belasting Condens mogelijk Vibrerende installaties Hoge EMC belasting Groot mechanisch gevaar UV straling in buitenbereik Chemische omgeving

11 Netwerkontwerp bekabeling Kantoor Vaste installaties Patch kabels Meestal ster topologie Draadloos sterk in opkomst Industrieel Individueel afh. per toepassing Robuuste aansluitingen, verschilt per toepassing Op locatie gemaakte verbindingen Vaste verbindingen Ster- en Lijn topologie Redundantie

12 Netwerkontwerp datatransmissie Kantoor Grote volumes data Gemiddelde beschikbaarheid Acyclische transmissie Niet tijd gebonden Connectionless Industrieel Kleinere data pakketten Hoge beschikbaarheid Continue transmissie Tijdgebonden Speciale netwerkprotocollen (Profibus, Profinet, Ethernet/IP, ModbusTCP

13 Netwerkontwerp opbouw netwerk Industrieel 1) Hoofdring en sub-netwerk? 2) Aansluiting op kantoornetwerk? 3) Onderhoud op afstand gewenst? 4) Welke IP-adresreeksen te gebruiken? 5) Welke netwerkklasse wordt er gebruikt? 6) Definieer VLANS 7) Beschikbaarheid, (welk type) redundantie gewenst? 8) Toekomst verwachting 9) Onderhoudbaarheid

14 Netwerkontwerp overzicht

15 Netwerkontwerp overzicht

16 Netwerkontwerp netwerkapparaten Industrieel 1) Houd rekening met bestaande besturingskasten en breid uit indien nodig 2) Definieer de netwerktoegang + veiligheid 3) Defineer koppelpunten (20% reserve) 4) Defineer WLAN toegang 5) Integratie van sub-systemen 6) Selecteer componenten op basis van specificatie en/ of richtlijnen 7) Bepaal de benodigde voeding en UPS

17 Netwerkontwerp opbouw passieve verbindingen Industrieel 1) Bepaal installatiewijze Routes, goten, bescherming 2) Bepaal de bekabeling-vereisten Standaard (IEC, Profinet, Profibus etc) Transmissiesnelheid (shielding/ aantal aders) Kabellengte Type kabels, mantel 3) Bepaal de connector-vereisten Standaards (IEC, Profinet, Ethernet/IP) Transmissiesnelheid (connectorklasse: Cat.5, 6A, type) Type kabels (shielding, diameter ader+kabel) Waterdichtheidsklasse (IP20/ IP67) 4) Selecteer extra aansluitbenodigdheden Patch verdeler, Mediaconverter, Terminalrail outlet

18 Gebruiken van standaarden Ethernet Standaard kabel ISO IEC Service neutrale bedrading in industriële omgevingen ISO/IEC EN ;3 Service specifieke bedrading op het Automation Island IEC IEC

19 Power Copper IP 67 Signal Copper IP 67 Data Copper IP 67 Data Copper IP 67 Data Fiber IP 67 Data Copper IP 67 Data Fiber IP 20 Data Copper IP 20 RJ45 IEC LC /SC IEC / IEC RJ45 Push Pull IEC V4 LC Push Pull IEC V4 M12 D-coded IEC RJ45 IEC PROFINET Spec. SC-RJ IEC EN RJ45 Push Pull IEC V14 SC-RJ Push Pull IEC V14 M12 D-coded IEC RJ45 IEC SC-RJ IEC LC IEC RJ45 Bajonett IEC V1 SC-RJ Bajonett IEC V1 M12 D-coded IEC RJ45 IEC PROFINET Spec. SC-RJ IEC EN RJ45 Push Pull IEC V14 SC-RJ Push Pull IEC V14 M12 D-coded IEC M12 No definition X-Type No definition No definition IEC No definition Hybrid (Q10) AIDA IEC No definition No definition No definition Push Pull PROFINET Spec. No definition Push Pull PROFINET Spec.

20 Definitie Patch Kabel, Vaste Kabel, Link en Kanaal Kanaal Permanent F M M F F M M F Patch Kabel Flexibele aders Vaste kabel Massieve aders 90m End-to-End-Link Patch Kabel Flexibele aders

21 Maximale kabellengte: industriële applicatie Patch Cord Flexibele aders Max. 5m! Horizontale bekabeling Flexibele aders Max. 75m Patch Cord Flexibele aders Max. 5m! Horizontale bekabeling: Flexibele aders: 22AWG Max. 100m

22 Verschil kantoor <> industriële kabels Standaard kantoor IT kabel: Screen omvlechtings factor Gemiddeld: 40% Industriële kabel: Screen omvlechtings factor Gemiddeld: 65% - 80% Bv. PROFINET kabel : Screen omvlechtings factor Gemiddeld: > 90%

23 Beïnvloeding van buitenaf 0V! 25V 1) Afschermen d.m.v. aan aarde leggen of geheel loskoppelen 2) Afschermen met laag doorlaat (RC) filter, dubbelzijdige afscherming 3) Overspanning beveiliging, niet alleen nodig voor de energie voedende kabels, maar ook voor data.

24 Oorzaak overspanning in industriële omgeving Gevoeligheid neemt toe door: 1) Vergroting potentiaalverschillen 2) Antennewerking van vertakte netwerkkabels 3) Compacte elektronica 4) Toename geintegreerde deelnemers Page 24

25 Oorzaken van stilstand binnen netwerken

26 Installatievoorschrift leveranciers handhaven

27 Checklist na uitvoering installatie Is de behoefte over 10 jaar meegenomen in het plan c.q. installatie? Zijn de opgegeven specificaties nageleefd? Is de gebruikte kabel de voorgeschreven kabel? Zijn de kabels gelegd zoals gepland was? Zijn er reserveringen genomen voor testen en toekomstige uitbreidingen? Zijn alle fabrikantencertificaten beschikbaar? Zijn alle verbindingen getest? Hebben de transmissie parameters voldoende reserves (Next, Fext, Rl, etc.)? Is alles goed gedocumenteerd?

28 Einde, bedankt voor uw aandacht! Vragen? Naslagwerk: Industrieel Ethernet Handboek