Omstructurering van industrieel netwerk verhoogt beschikbaarheid en flexibiliteit

Overzicht

Afvulinstallatie bij Bode Chemie  

De tussenproducten worden in verpakkingen van 50 ml tot 5 l afgevuld

  • Het bedrijfsnetwerk van Bode Chemie is onderverdeeld in een office- en een industrieel netwerk. De gegevensuitwisseling wordt via een firewall geregeld.
  • Door historische oorzaken werd het industrieel netwerk vlak gestructureerd en redundant als ringstructuur opgebouwd. Daardoor communiceren alle deelnemers via een gezamenlijk Ethernet-netwerk.
  • De medewerkers van Bode Chemie hebben samen met Phoenix Contact een concept uitgewerkt waarbij het industrieel netwerk in subnetten is gesegmenteerd.

Klantprofiel

Als een van de toonaangevende fabrikanten in Europa produceert Bode Chemie op locatie Hamburg-Stellingen meer dan 400 producten voor desinfectie, reiniging, verzorging en huidantiseptie. Jaarlijk wordt er circa 18.000 ton bulkwaren geproduceerd. Het uitgebreide productenprogramma wordt wereldwijd ingezet.

Toepassing

Het bedrijfsnetwerk van Bode Chemie is onderverdeeld in een office- en een industrieel netwerk. De gegevensuitwisseling tussen de beide netwerken wordt via een firewall geregeld. Door historische oorzaken werd het industrieel netwerk vlak gestructureerd en redundant als ringstructuur opgebouwd. Vandaar dat alle deelnemers – zoals PC's, HMI's, besturingen en de decentrale periferie – via een gezamenlijk Ethernet-netwerk communiceerden.

Dit principe brengt het echter het risico van wederzijdse beïnvloeding met zich mee. Datapakketten die bijvoorbeeld als broadcasts naar alle deelnemers worden verzonden, bezetten resources die niet door doelgerichte tijdkritische procesdatacommunicatie kunnen worden gebruikt. Een vlak gestructureerd Ethernet-netwerk kan bovendien doelwit zijn voor virussen en andere malware. Maar Bode Chemie liep met de aanwezige netwerkstructuur ook tegen de grenzen aan wat betreft de vrije IP-adressen en het onderhoud van het systeem.

Oplossing

Topologische weergave van de netwerkstructuur bij Bode Chemie  

Netwerkstructuur bij Bode Chemie

Daarom hebben de medewerkers samen met Phoenix Contact een concept uitgewerkt waarbij het industrieel netwerk in subnetten is gesegmenteerd. Deze worden door middel van fysieke ringstructuren met Smart Managed Switches opgebouwd, waardoor de beschikbaarheid wordt verhoogd.

Vanwege de grote afstanden die overbrugd dienen te worden, zijn de ringen tussen de productieplaatsen uitgevoerd met Gigabit- en lichtgeleidertechniek. Om de fysieke ringstructuren op te laten gaan in logische lijnconcepten wordt het redundantieprotocol MRP (Media Redundancy Protocol) gebruikt. De Ethernet-deelnemers in de ondergeordende productie-installaties worden gekoppeld door middel van Fast Ethernet-koperaansluitingen.

Layer 3-switches in het datacenter bij Bode Chemie  

Layer 3-switches in het datacenter vormen de industrie-backbone

De gegevens tussen het industriële bereik en de hogere bedrijfsprocessen worden redundant via koperaansluitingen uitgewisseld. Twee Layer 3-switches zorgen voor de koppeling. Deze vormen de industrie-backbone en stellen elk een virtuele router-interface voor de verschillende subnetten en het office-netwerk ter beschikking. De industrie-backbone wordt op een centrale plaats in het datacenter van de onderneming geïnstalleerd. De modulaire opbouw van de in de industrie-backbone toegepaste Layer 3-switches biedt tevens speelruimte voor toekomstige uitbreiding van de installatie.

De Managed Switches ondersteunen verschillende user-interfaces voor de toegang tot de configuratie- en diagnosegegevens. Alle benodigde instellingen kunnen via de webserver op het apparaat zelf of via SNMP (Simple Network Management Protocol) worden gecontroleerd. Hetzelfde geldt voor het opvragen van diagnosegegevens. In de subnetten, waarin Profinet voor de overdracht van de procesdata wordt gebruikt, werken de switches als Profinet-devices. In deze modus krijgen zij hun IP-adres en Profinet-naam direct door de engineering toegewezen. SNMP-traps zorgen voor een snelle diagnose. Belangrijke gebeurtenissen, zoals verlies van de redundante voeding van de switches in de ring, worden via SNMP doorgegeven aan de centraal geïnstalleerde diagnosesoftware FL View.

Conclusie

Martin Petzold, Markus Schmidt en Dirk Schlüter van Bode Chemie  

De verantwoordelijken voor het project: Martin Petzold, Markus Schmidt en Dirk Schlüter

Door de omstructurering is de stabiliteit en beschikbaarheid van het gehele industriële netwerk verhoogd. De industrie-backbone zorgt voor een duidelijke verantwoordelijkheid en korte reactietijden. In combinatie met de diagnosesoftware maken de desbetreffende functies van de switches en de gerouterde netwerkstructuur bovendien een snelle en uitgebreide diagnose mogelijk.

Uitbreidingen of omstructureringen van de installatie kunnen dankzij de modulaire opbouw en structureringsgraad flexibel worden gerealiseerd. Dat geldt ook voor de geplande beveiliging van installaties door decentraal geïnstalleerde firewalls, waarbij geen nieuwe configuratiewerkzaamheden meer ontstaan.

PHOENIX CONTACT nv/sa

Minervastraat 10-12
1930 Zaventem-Keiberg II
+32 (0)2/723 98 11
Referrer:

Deze website maakt gebruik van cookies. Als u onze site blijft gebruiken gaat u akkoord met het gebruik van deze cookies.
Lees onze privacy policy voor meer informatie.

Sluiten