La reestructuración de la red industrial aumenta la disponibilidad y flexibilidad

Vista general

Instalación de llenado en Bode Chemie  

Los productos intermedios se introducen en bidones de 50 ml hasta 5 l

  • La red empresarial de Bode Chemie está dividida en una red de oficina y una red industrial. El intercambio de datos se regula mediante un cortafuegos.
  • Condicionada por la historia, la red industrial se estructuró de forma plana y se diseñó de forma redundante como estructura en anillo. Por este motivo, todos los participantes se comunican mediante una red Ethernet común.
  • Los empleados de Bode Chemie han elaborado conjuntamente con Phoenix Contact un concepto que segmenta la red industrial en subredes.

Perfil del cliente

Como uno de los fabricantes líderes en Europa, Bode Chemie produce en el centro de Hamburg-Stellingen más de 400 productos para la desinfección, la limpieza, el cuidado y productos antisépticos para la piel. Cada año, se fabrican aprox. 18.000 toneladas de mercancía a granel. La gama completa se utiliza en este caso en todo el mundo.

Aplicación

La red empresarial de Bode Chemie está dividida en una red de oficina y una red industrial. El intercambio de datos entre las dos redes se regula mediante un cortafuegos. Condicionada por la historia, la red industrial se estructuró de forma plana y se diseñó de forma redundante como estructura en anillo. Por este motivo, todos los participantes, como PCs, equipos HMI, sistemas de control y la periferia descentralizada, se comunican mediante una red Ethernet común.

Sin embargo, este enfoque esconde el riesgo de una influencia mutua. Los paquetes de datos, que se envían por ejemplo como transmisiones a todos los participantes, cubren recursos que la comunicación de los datos de proceso crítica en cuanto a tiempo y orientada a los objetivos no puede utilizar. Además, una red Ethernet estructurada de forma plana puede ofrecer una superficie de ataque para virus y otro malware. Asimismo, con la estructura de red disponible, Bode Chemie se vio limitada en cuanto a direcciones IP libres y la mantenibilidad del sistema.

Solución

Representación topológica de la estructura de red en Bode Chemie  

Estructura de red en Bode Chemie

Por este motivo, los empleados han elaborado conjuntamente con Phoenix Contact un concepto que segmenta la red industrial en subredes. Estas se estructuran mediante estructuras en anillo físicas con switches gestionados Smart para aumentar la disponibilidad.

Debido a las grandes distancias que deben puentearse, los anillos entre los centros de producción se han diseñado con la técnica Gigabit y de cable de fibra óptica. Para la disolución de las estructuras en anillo físicas en conceptos de líneas lógicos se utiliza el protocolo de redundancia MRP (Media Redundancy Protocol o protocolo de redundancia de medios). El acoplamiento de los participantes Ethernet en las instalación de producción de orden inferior se realiza mediante conexiones de cobre Fast Ethernet.

Switches de capa 3 en el centro de cálculo en Bode Chemie  

Los switches de capa 3 en el centro de cálculo constituyen el eje central de la industria

Los sectores industriales y los procesos de negocio de orden superior intercambian sus datos de forma redundante mediante conexión de cobre. Dos switches de capa 3 se encargan de la conexión. Estos constituyen el eje central y ponen a disposición una interfaz de router virtual para las distintas subredes y la red de oficina respectivamente. El eje central industrial se instala en un puesto centralizado en el centro de cálculo de la empresa. El diseño modular de los switches de capa 3 utilizados en el eje central industrial abre además un margen de actuación para futuras ampliaciones de la instalación.

Los switches gestionados son compatibles con distintas interfaces de usuario para el acceso a los datos de configuración y diagnóstico. Todos los ajustes necesarios pueden controlarse mediante el servidor web propio del equipo o SNMP (Simple Network Management Protocol o protocolo de gestión de red simple). Los mismo se aplica para la consulta de los datos de diagnóstico. En las subredes, en las que se utiliza Profinet para la transmisión de los datos de proceso, los switches funcionan como dispositivos Profinet. En este modo operativo, la ingeniería le asigna directamente su dirección IP y su nombre Profinet. Los interceptores SNMP permiten un diagnóstico rápido. Los eventos importantes, como la pérdida de la fuente de alimentación redundante de los switches en el anillo, se transmiten mediante SNMP al software de diagnóstico FL View instalado de forma centralizada.

Conclusión

Martin Petzold, Markus Schmidt y Dirk Schlüter de Bode Chemie  

Los responsables del proyecto Martin Petzold, Markus Schmidt y Dirk Schlüter

Gracias a la reestructuración, han aumentado la estabilidad y la disponibilidad de toda la red industrial. El eje central industrial garantiza una responsabilidad clara y tiempos de reacción cortos. En combinación con el software de diagnóstico, las correspondientes funciones de los switches y la estructura de red enrutada permiten además un diagnóstico rápido y amplio.

Las ampliaciones o reestructuraciones de la instalación pueden implementarse de forma flexible gracias al enfoque modular y los grados de estructuración. Esto también afecta a la protección planificada de instalaciones mediante cortafuegos instalados de forma descentralizada, con lo que no se generan más gastos de configuración.

PHOENIX CONTACT S. A.

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