03-04-2014
Inhoud Inleiding Netwerkontwerp Gebruik van standaarden Afstanden en bescherming Checklist na installatie
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, etc Bron: Siemens
Communicatie van managementlaag t/m proces Management Standaard TCP/IP IPC Supervisie Ethernet PLC Besturing Ethernet IO Industrieel Ethernet Direct Wiring Ethernet/IP DeviceNet
Netwerkontwerp bekabeling Kantoor Veelal vaste installaties Variabele verbindings mogelijkheden Patch kabels Meestal ster topologie Industrieel Individueel afh. per toepassing Robuuste aansluitingen, verschilt per toepassing Op locatie gemaakte verbindingen Ster- en Lijn topologie Redundantie
Netwerkontwerp datatransmissie Kantoor Grote volumes data Gemiddelde beschikbaarheid Acyclische transmissie Niet tijd gebonden Industrieel Kleinere data pakketten Hoge beschikbaarheid Continue transmissie Tijdgebonden Speciale netwerkprotocollen (Profinet, Ethernet/IP, ModbucTCP Powerlink, Ethercat, etc..)
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.
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 10) Uw ervaring
Netwerkontwerp overzicht
Netwerkontwerp overzicht
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
Netwerkontwerp opbouw passieve verbindingen Industrieel 1) Bepaal installatiewijze Routes/ goten, bescherming 2) Bepaal de bekabeling-vereisten Standaard (IEC, Profinet, Ethernet/IP, 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 t.b.v. omzetten van massief naar flexibele aders
Gebruiken van standaarden Ethernet Standaard kabel ISO IEC 11801 Service neutrale bedrading in industriële omgevingen ISO/IEC 24702 EN 50173-1;3 Service specifieke bedrading op het Automation Island IEC 61918 IEC 61784-5 Seite 13 Industrieel Ethernet -koperverbindingen-
Gebruiken van standaarden Data Copper IP 20 RJ45 IEC 60603-7 RJ45 IEC 60603-7 PROFINET Spec. RJ45 IEC 60603-7 Data Fiber IP 20 Data Copper IP 67 Data Fiber IP 67 Data Copper IP 67 Data Copper IP 67 LC IEC 61754-22 SC IEC 61754-4 RJ45 Push Pull IEC 61076-3-106 V4 LC Push Pull IEC 61076-3-106 V4 M12 D-coded IEC 61076-2-101 No definition SC-RJ IEC 61754-24 EN 50377-6-1 RJ45 Push Pull IEC 61076-3-117 V14 SC-RJ Push Pull IEC 61754-24-11 V14 M12 D-coded IEC 61076-2-101 M12 X-Type IEC 61076-2-109 SC-RJ IEC 61754-24 LC IEC 61754-22 RJ45 Bajonett IEC 61076-3-106 V1 SC-RJ Bajonett IEC 61076-3-106 V1 M12 D-coded IEC 61076-2-101 No definition Signal Copper IP 67 No definition Hybrid (Q10) AIDA IEC 61075-3-118 No definition Power Copper IP 67 No definition Push Pull PROFINET Spec. No definition International Automotive LIM Meeting. Italy, May 8-11 Page 14
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
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
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%
Beïnvloeding van buitenaf 0V 2) Afschermen met laag doorlaat (RC) filter, dubbelzijdige afscherming 3) Overspanning beveiliging, niet alleen nodig voor de energie voedende kabels, ook voor data.! 25V 1) Afschermen d.m.v. aan aarde leggen of geheel loskoppelen
Oorzaak overspanning in industriële omgeving Gevoeligheid neemt toe door vergroting potentiaalverschillen, antennewerking van vertakte netwerkkabels, compacte elektronika, toename geintegreerde deelnemers etc. Page 19
Installatievoorschrift leveranciers handhaven
Checklist na installatie Zijn de opgegeven specificaties nageleefd? Is de gebruikte kabel de voorgeschreven kabel? Zijn de kabels gelegd als 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, etc.)? Is dit gedocumenteerd?
Samenvatting Maak vooraf een goed plan Bedenk goed wat de behoefte over 10 jaar zou kunnen zijn Passende hardware voor de applicatie Zorg voor goede documentatie Zorg voor een goede planning Check de uitvoering
Einde, bedankt voor uw aandacht! Vragen? Naslagwerk: Industrieel Ethernet Handboek