發布日期：2022-04-26 點擊率：67
數據網絡中更多的數據交換意味著意料之外的數據交流風險也會增加，未經授權的設備連接或無意中插入的環路可能會干擾生產過程。如果用戶希望使用特定的協議，如Profinet或Ethernet/IP，那么使用的設備必須滿足特殊的要求，以確保可靠的數據交換。基于云的解決方案、IT安全性、智能設備的使用或安全的遠程維護等技術發展趨勢同樣會影響數據網絡通信，對于機器制造商來說，這意味著他們必須規劃和維護日益擴大的數據網絡，且不斷為其補充新技術，而這一切還應該能讓自己和用戶的員工很容易地掌握。
為了在生產中建立機器數據網絡，需要相應的網絡組件，如數據傳輸、無線電和安全模塊
為了滿足這些要求，除了耦合組件和調節數據傳輸的交換機之外，還在機器數據網絡中使用了新的設備文本，為了將移動終端設備或傳輸系統連接到自動化網絡中，人們使用了無線電模塊。安全組件確保機器被安全地集成到生產數據網絡中，此外它們還可以對機器進行加密，從而實現安全的遠程訪問。由于機械制造行業正處于巨大的國際競爭壓力之下，同時還應滿足設備易操作的要求，因此建議所有必需的數據網絡組件都由同一家制造商提供，這樣會統一操作理念并為價格談判留下空間。Phoenix Contact公司通過其產品系列FL Switch 2000、FL WLAN 1100、FL Mguard和TC云客戶端為機器數據網絡提供了解決方案。
簡單而強大的組合
機械制造行業過去大多采用非管理型交換機作為網絡參與者之間的接口，原因是它們價格低廉且易于調試，由于網絡參與者數量不斷增加而導致通信需求日益增長，而這些設備不能滿足日益增長的需求，比如非托管交換機不包括網絡診斷和降低數據負載的機制，因此它們在一定程度上并不適用于現代化的機器網絡。
相反，智能交換機正好具有這些功能，由于功能范圍的最佳配置，它們將易于操作的非托管設備的優勢與管理型交換機的高效結合起來，Phoenix Contact的FL Switch 2000產品系列還支持環路抑制的冗余機制以及傳輸標準Profinet和以太網/IP的基本功能。
非托管模式確保了用戶友好型操作，為此它讓設備作為非管理型交換機運行，而在后臺則激活管理功能以鞏固數據網絡。通過FL Switch 2100的變體，機器網絡還可用于建設千兆位通信。
直接安裝接入點和天線
將移動設備和無人駕駛的運輸系統集成到機器網絡中是未來發展的趨勢，這就需要無線數據交換，例如通過WLAN，為了保證數據可靠地到達接收機，每個機器上都應安裝一個能夠發出WLAN信號的接入點，通常接入點安裝在控制柜中，機器上至少安裝兩個天線。
圖2 借助Mguard Secure Cloud可以實現機器和設備的安全遠程維護
借助FL WLAN 1100產品系列，Phoenix Contact現在為機器和設備中全面的WLAN接收創建了一個更加簡單的解決方案。無線電模塊不僅可以將接入點和天線在一個設備中結合起來，而且還可以通過單孔安裝很容易地直接安裝在機器、控制柜或移動車上，甚至可以后期補裝。集成在接入點上的兩個天線支持所有常用的WLAN標準(IEC 802.11a / b/g/n)和頻率(2，4和5 GHz)以及Mimo天線技術(多輸入多輸出)，從而能夠實現迅速而可靠的數據傳輸。
簡單輕松的配置
無論是將機器連接到生產數據網絡中，還是將其集成到基于云計算的解決方案中，或是通過設備生產商進行遠程維護,所有應用程序都需要安全和加密的通信。Produktfamilie TC Cloud Client和FL Mguard產品系列的遠程維護模塊確保服務人員能夠通過Internet遠程訪問機器和設備，根據需要通過運營商網絡或全球4G LTE移動網絡可以做到這點。Mguard安全云能夠通過安全協議IPsec建立可擴展的VPN基礎設施，這樣就保證了所有交換數據的保密性、真實性和完整性。為了將機器與生產數據網絡安全連接起來，安全應用程序FL Mguard還具有廣泛的防火墻功能，避免機器網絡受到未經授權的訪問。
圖3 通過智能設備遠程維護機器數據網絡
許多機器制造商都希望在他們的數據網絡中使用盡可能易于調試的設備，由于他們希望避免配置復雜組件所產生的額外的時間和經濟支出，這些機器制造商有意識地放棄了緊湊且可診斷的網絡的優點，如前所述，人們通常使用非管理型交換機，鑒于其即插即用的功能，它們只需要連接電源和數據網絡即可，不需要設置設備。
圖1 移動設備可通過緊湊型無線電模塊/接入點FL WLAN 1100接入數據網絡
為了盡量減少具有管理功能的組件的配置工作量，同時不必放棄其眾多優勢，針對機械制造行業，Phoenix Contact優化的新型設備則可以輕松配置。除了以瀏覽器為基礎的基于Web的管理和SNMP(簡單網絡管理協議)提供的常規配置外，2000產品系列的交換機和TC Cloud Client還有一個SD卡可供使用。
借助這個SD卡，創建的配置通常可以任意復制，如果用戶必須更換損壞的組件，替換裝置不再需要重新進行復雜的配置。另一種選擇是FL WLAN 1100產品系列的無線模塊以及可以通過基于命令的CLI(命令行界面)進行調節的FL Switches 2000。
圖4 這樣的產品組合提供了構建機器數據網絡需要的所有組件
所有組件可以同時更新
日益擴大的自動化網絡趨勢使越來越多的機器制造商在管理其數據網絡時感到力不從心，此外他們也抱怨時間花費和相關成本很高，因此許多企業都在尋找簡化數據網絡管理的解決方案。利用FL網絡管理器，Phoenix Contact提供了一個管理交換機、WLAN和安全組件的軟件工具，它包括從初始設備參數化、運行過程的監控功能到面向用戶的配置和固件管理在內的所有重要功能。
過去，固件更新必須在每臺設備上完成，但現在通過FL網絡管理器所有組件都能同時更新，數據網絡中設備配置的管理同樣簡單，這樣所有配置文件都可以一次性保存在本地，需要時可以在另一臺(替換)設備上重新調用。由于集成的BootP / DHCP和TFTP服務器功能，導致用于設備參數設定的各種軟件工具成為多余，FL網絡管理器的工具包含自動化數據網絡需要的所有重要管理功能。
