Checklist ontwerp van netwerkinfrastructuur industrieel datanetwerk 13 november 2014
1
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.
Inhoud Inleiding
Netwerkontwerp Gebruik van standaarden
Afstanden en bescherming Checklist na installatie
Zo is het nog te overzien Real-time IO Controller
Wireless
Vertical Integration
Peer-to-Peer Integration Controller Controller
Controller
Motion Control
Office Network Firewall
Security
I/O I/O Drives
Safety
Vision System
Wireless Controller
Controller
Integrates Other Busses Proxy
Switch
XX55 CE
I/O
230.2 226.2
Allen-Bradley
Modbus PROFIBUS PA
FF
DeviceNet PROFIBUS DP
also HART, CC-Link
AS-i
Maar hoe verknoop je het in de praktijk?
En allemaal zoeken ze een verbinding!
m2m is machine to machine
Netwerkfouten? Foutoorzaken in TCP/IP industriële netwerken
Verbindingsproblemen (Hardware) Geen voedingsspanning Verkeerde verbindingen Kruipstromen (vocht) EMC problemen
Bron: Siemens
20 %
80 %
Andere problemen (software)
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
Communicatie van managementlaag t/m proces
Management
Standaard TCP/IP IPC
Supervisie PLC/ DCS
Besturing
Ethernet IO Industrieel Ethernet
Direct Wiring
Ethernet/IP DeviceNet
Netwerkontwerp omgevingsvariabelen Kantoor
Industrieel
Standaard kantoor omgeving
Zeer divers in temperatuur en vochtigheid
Vervangcycly 3-5 jaar
Vuil, stof, water, olie, gas Elektromagnetische beïnvloeding
Mechanische belasting Vervangcycly 20 jaar Industriële certificeringen als UL/ GL/ Atex/ etc.
Omgeving factoren Kantoor
Industrie
Geclimatiseerd
Extreme temperatuur schommelingen
Laag stof gehalte
Grote stof belasting
Geen condens
Condens mogelijk
Geen vibraties
Vibrerende installaties
Weinig EMC
Hoge EMC belasting
Laag mechanisch gevaar
Groot mechanisch gevaar
Weinig UV straling
UV straling in buitenbereik
Geen chemische gevaren
Chemische omgeving
Netwerkontwerp bekabeling Kantoor
Industrieel
Vaste installaties
Individueel afh. per toepassing
Patch kabels
Robuuste aansluitingen, verschilt per toepassing
Meestal ster topologie
Op locatie gemaakte verbindingen
Draadloos sterk in opkomst
Vaste verbindingen Ster- en Lijn topologie Redundantie
Netwerkontwerp datatransmissie Kantoor
Industrieel
Grote volumes data
Kleinere data pakketten
Gemiddelde beschikbaarheid
Hoge beschikbaarheid
Acyclische transmissie
Continue transmissie
Niet tijd gebonden
Tijdgebonden Speciale netwerkprotocollen (Profibus, Profinet, Ethernet/IP, ModbusTCP
Connectionless
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
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, 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
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
Data Copper IP 20
RJ45 IEC 60603-7 PROFINET Spec.
RJ45 IEC 60603-7
RJ45 IEC 60603-7 PROFINET Spec.
Data Fiber IP 20
LC /SC IEC 61754-22 / IEC 61754-4
SC-RJ IEC 61754-24 EN 50377-6-1 RJ45 Push Pull IEC 61076-3-117 V14
SC-RJ IEC 61754-24 LC IEC 61754-22 RJ45 Bajonett IEC 61076-3-106 V1
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
SC-RJ Bajonett IEC 61076-3-106 V1 M12 D-coded IEC 61076-2-101
SC-RJ Push Pull IEC 61754-24-11 V14 M12 D-coded IEC 61076-2-101
RJ45 Push Pull IEC 61076-3-106 V4 LC Push Pull IEC 61076-3-106 V4
Data Copper IP 67
M12 D-coded IEC 61076-2-101 M12 X-Type IEC 61076-2-109
No definition
Signal Copper IP 67
M12 D-coded IEC 61076-2-101
No definition
Hybrid (Q10) AIDA IEC 61075-3-118
No definition
Power Copper IP 67
Data Copper IP 67
Data Fiber IP 67
Data Copper IP 67
RJ45 IEC 60603-7
No definition
Push Pull PROFINET Spec.
No definition
No definition
No definition
No definition
Push Pull PROFINET Spec.
Definitie Patch Kabel, Vaste Kabel, Link en Kanaal Kanaal Permanent F M
M F
Patch Kabel Flexibele aders
F M
Vaste kabel Massieve aders 90m End-to-End-Link
M F
Patch Kabel Flexibele aders
Maximale kabellengte: industriële applicatie
Patch Cord Flexibele aders Max. 5m
!
Horizontale bekabeling Flexibele aders
!
Max. 75m
Horizontale bekabeling: Flexibele aders: 22AWG
Max. 100m
Patch Cord Flexibele aders Max. 5m
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
!
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.
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
Oorzaken van stilstand binnen netwerken
Installatievoorschrift leveranciers handhaven
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?
Einde, bedankt voor uw aandacht! Vragen?
Naslagwerk: Industrieel Ethernet Handboek
