가용성 및 유연성을 향상시키는 산업용 네트워크 재구성

개요

Bode Chemie의 주입 시스템  

50 ml - 5 l 용기에 주입되는 반제품

  • Bode Chemie의 회사 네트워크는 사무실 네트워크와 산업용 네트워크로 구분됩니다. 데이터 교환은 방화벽을 통해 규제됩니다.
  • 기존 방식에 따라 산업용 네트워크는 평면 이중화 링 구조로 설계되었습니다. 따라서 모든 장치는 공유된 Ethernet 네트워크를 통해 통신합니다.
  • 피닉스컨택트와 협업하여 Bode Chemie의 직원들은 산업용 네트워크를 여러 다른 서브넷으로 분할하는 개념을 고안했습니다.

고객 프로파일

업계를 선도하는 유럽 제조업체 중 하나인 Hamburg-Stellingen에 위치한 Bode Chemie는 살균, 세척, 간호 및 피부 소독을 위한 400개 이상의 제품을 생산하고 있습니다. 매년 약 18,000톤의 벌크 제품이 제조됩니다. 광범위한 제품군이 전세계적으로 사용되고 있습니다.

적용

Bode Chemie의 회사 네트워크는 사무실 네트워크와 산업용 네트워크로 구분됩니다. 두 네트워크 간의 데이터 교환은 방화벽을 통해 규제됩니다. 기존 방식에 따라 산업용 네트워크는 평면 이중화 링 구조로 설계되었습니다. 따라서 PC, HMI 장치, 컨트롤러 및 분산된 I/O와 같은 모든 장치가 공유된 Ethernet 네트워크를 통해 통신했습니다.

그러나 이 접근 방식은 상호 간섭의 위험이 있습니다. 예를 들어, 모든 장치에 브로드캐스트로 전송되는 데이터 패킷이 리소스를 소모하여 계획된 목표에 따라 정확한 시간에 수행해야 하는 프로세스 데이터 통신에 리소스를 사용할 수 없게 됩니다. 또한 평면 구조를 가진 Ethernet 네트워크는 바이러스나 다른 멀웨어의 대상이 될 수 있습니다. 이외에도 기존 네트워크 구조로 인해 Bode Chemie는 자유로운 IP 주소 및 시스템 유지 관리에 제한을 받았습니다.

솔루션

Bode Chemie에 구축된 네트워크의 위상적 구조  

Bode Chemie의 네트워크 구조

따라서 직원들은 피닉스컨택트와 협력하여 산업용 네트워크를 여러 다른 서브넷으로 분할하는 개념을 고안했습니다. 이러한 네트워크는 스마트 매니지드 스위치를 사용한 물리적 링 구조를 통해 구축되므로 가용성이 향상됩니다.

장거리를 연결해야 하므로 기가비트 및 광섬유 기술을 통해 생산 시설 간에 링이 구축되었습니다. 논리적 회선 개념에서 물리적 링 구조를 해결하기 위해 MRP(Media Redundancy Protocol)가 사용됩니다. Ethernet 장치는 하위 레벨 생산 시스템에서 고속 Ethernet 구리 연결을 통해 연결됩니다.

Bode Chemie에 있는 컴퓨터 센터의 레이어 3 스위치  

산업용 백본을 구성하는 컴퓨터 센터의 레이어 3 스위치

산업 영역 및 상위 레벨 비즈니스 프로세스에서는 구리 연결을 통해 이중화 방식으로 데이터를 교환합니다. 두 개의 레이어 3 스위치가 연결을 처리합니다. 이러한 스위치는 산업용 백본을 구성하고 각각 다양한 서브넷 및 사무실 네트워크를 위한 가상 라우터 인터페이스를 제공합니다. 산업용 백본은 회사의 컴퓨터 센터에 있는 중앙 위치에 설치됩니다. 산업용 백본에 사용된 레이어 3 스위치의 모듈형 구조는 이후에 시스템을 확장할 수 있는 여지를 제공합니다.

매니지드 스위치는 구성 및 진단 데이터에 액세스하기 위한 여러 다른 사용자 인터페이스를 지원합니다. 각 장치의 고유한 웹 서버 또는 SNMP(Simple Network Management Protocol)를 통해 필요한 모든 설정을 제어할 수 있습니다. 이는 진단 데이터 쿼리에도 적용됩니다. 프로세스 데이터의 전송에 PROFINET가 사용되는 서브넷에서 이러한 스위치는 PROFINET 장치로 작동합니다. 이 작동 모드에서 엔지니어링을 통해 해당 IP 주소와 해당 PROFINET 이름이 스위치에 직접 할당됩니다. SNMP 트랩은 신속한 진단을 제공합니다. 링의 스위치를 위한 이중화 전원 공급이 손실되는 경우와 같은 중요한 이벤트는 중앙에 설치된 FL VIEW 진단 소프트웨어에 SNMP를 통해 전송됩니다.

요약

Bode Chemie의 Martin Petzold, Markus Schmidt 및 Dirk Schlüter  

프로젝트 관리자 Martin Petzold, Markus Schmidt 및 Dirk Schlüter

재구성으로 인해 전체 산업용 네트워크의 안정성과 가용성이 향상되었습니다. 산업용 백본은 명확한 책임과 짧은 응답 시간을 보장합니다. 또한 스위치의 관련 기능 및 라우팅된 네트워크 구조는 진단 소프트웨어와 결합되어 신속하고 포괄적인 진단을 가능하게 합니다.

모듈형 접근 방식과 높은 수준의 구조화로 인해 시스템의 유연한 확장 또는 재구성이 허용됩니다. 분산된 방화벽을 통한 계획된 시스템 보호에도 이러한 이점이 적용되며 추가 구성 작업이 필요하지 않습니다.

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