Sistimi ea Puisano ea Liindasteri ke Eng le Hore na ke Hobane'ng ha e le ea Bohlokoa

Selelekela

Ka boiketsetso ba indasteri, puisano ke meralo ya motheo e dumellang mechine, disensor, balaodi le software ho sebetsa ka tlhahisoleseding e tshwanang ka nako e nepahetseng. Sistimi ya puisano ya indasteri e hahilwe bakeng sa phapanyetsano ya data e ikgethang, ho fumaneha ho hoholo, le tshebetso e tshepahalang dibakeng tse thata moo tieho kapa ho hloleha ho ka sitisang tlhahiso le ho beha polokeho kotsing. Ho utlwisisa hore na ditsamaiso tsena di sebetsa jwang ho thusa ho hlalosa hore na ke hobaneng ha difeme di ka beha leihlo disebediswa ka nako ya sebele, tsa hokahanya ditshebetso ho pholletsa le disebediswa tse ngata, le ho hokahanya theknoloji ya tshebetso le ditsamaiso tsa kgwebo. Dikarolo tse latelang di hlalosa seo sistimi ya puisano ya indasteri e se kenyeletsang, hore na e fapana jwang le marangrang a tloaelehileng, le hore na ke hobaneng ha e ama nako ya tshebetso ka kotloloho, bokgoni le ponahalo.

Hobaneng ha Mekhoa ea Puisano ea Liindasteri e le ea Bohlokoa

An sistimi ea puisano ea indasterie sebetsa e le sistimi e bohareng ea methapo ea kutlotlhahiso ea sejoale-joale, taolo ea ts'ebetso, le tikoloho ea othomathike. Ho fapana le marang-rang a tloaelehileng a IT a khoebo a behang pele bandwidth le khokahano e pharaletseng, marang-rang a indasteri a entsoe ho nolofatsa phapanyetsano e nepahetseng, ea nako ea sebele ea data lipakeng tsa li-sensor, li-actuator, balaoli ba logic ba ka hlophisoang (PLCs), le litsamaiso tsa tlhokomelo. Ho koala sekheo pakeng tsa theknoloji ea ts'ebetso (OT) le theknoloji ea tlhahisoleseling (IT), litsamaiso tsena li theha meralo ea motheo e hlokahalang bakeng sa merero ea Industry 4.0.

Litšenyehelo tsa lichelete le tsa ts'ebetso libakeng tsa indasteri li hloka meralo e khethehileng ea puisano. Ho hloleha ha marang-rang ka nakoana kapa keketseho e phahameng ea ho lieha ho ka bakang bothata ba nakoana ba ho thibela tikolohong ea ofisi ho ka lebisa tšenyo e mpe ea lisebelisoa, likotsi tsa polokeho, kapa likete tsa lidolara thepa e lahlehileng mokatong oa fektheri. Ka lebaka leo, litsamaiso tsa puisano tsa indasteri li etselitsoe ho netefatsa phano ea data ka har'a linako tse thata, tse ka baloang, hangata li shebane le litekanyo tsa ho fumaneha ha marang-rang tsa 99.999% kapa ho feta.

Kamoo li ntlafatsang nako ea ho sebetsa le ponahalo

Ka ho nolofatsa phapanyetsano ea data e potlakileng haholo pakeng tsa lisebelisoa tsa boemo ba tšimo le litsamaiso tsa taolo ea tlhokomelo ea boemo bo holimo le ho fumana data (SCADA), marang-rang a sejoale-joale a ntlafatsa haholo katleho ea lisebelisoa ka kakaretso (OEE). Telemetry e tsoelang pele e lumella batsamaisi ba lifeme ho fetoha ho tloha ho mehlala ea tlhokomelo e arabelang ho ea ho ea ho e bolelang esale pele. Ha li-sensor tsa vibration le li-drive tsa li-motor li buisana ka mokhoa o se nang sekoli ka likanale tse nang le bandwidth e phahameng—hangata li sebetsa ho 100 Mbps ho ea ho 1 Gbps—lienjine tsa analytics li ka lemoha ho se tsitse ha microscopic pele ho hloleha ha mechini.

Ponahalo ena e tsoelang pele e fokotsa ka ho toba nako ea ho se sebetse e sa reroang. Liindastering tse boima tsa ts'ebetso, moo hora e le 'ngoe ea tlhahiso e emisitsoeng e ka bakang litšenyehelo tse fetang $100,000, bokhoni ba ho latela phoso ea marang-rang ho ea koung e itseng kapa ho robeha ha cable ka metsotsoana ho fapana le lihora bo fetola mokhoa oa tlhokomelo ka botlalo. Mekhoa e tsoetseng pele ea tlhahlobo e kenyellelitsoeng tsamaisong ea puisano e fana ka ho nepahala ho totobetseng mabapi le bophelo bo botle ba marang-rang, ho fokotsa tieho ea ho rarolla mathata le ho eketsa nako ea ts'ebetso.

Hobaneng ho sebelisana 'moho, boikemisetso, le ts'ireletso ea inthanete li le bohlokoa

Ntho ea bohlokoa e khethollang sistimi ea puisano ea indasteri ke boikemisetso—tiisetso e felletseng ea hore molaetsa o tla fetisetsoa le ho amoheloa ka nako e nepahetseng, e ka boleloang esale pele. Lits'ebetsong tsa taolo ea motsamao, joalo ka matsoho a roboto a kopantsoeng kapa mela ea liphutheloana tse potlakileng, ho sisinyeha ha marang-rang hangata ho tlameha ho bolokoa ka tlase ho microsecond e le 'ngoe ka tieo. Ntle le ho nepahala hona ho tiileng, khokahano ea li-axis tse ngata ea hloleha, e leng se fellang ka liphoso tsa sehlahisoa le ho thulana ha mechini.

Tšebelisano-'moho e netefatsa hore lisebelisoa tse fapaneng tse tsoang ho barekisi ba fapaneng li ka buisana ntle le litšitiso tsa beng ba tsona. Liprothokholi tse tloaelehileng li lumella libaka ho kopanya mechini e khethehileng marang-rang a kopaneng a fektheri, ho fokotsa litšenyehelo tsa ho koala le ho kopanya barekisi. Leha ho le joalo, khokahano ena e eketsehileng e atolosa sebaka sa tlhaselo. Ho kenya tšebetsong mehato e matla ea ts'ireletso ea inthanete, haholo-holo ho latela maemo a IEC 62443, ha e sa le khetho. Mekhoa ea puisano ea indasteri e tlameha ho kenyelletsa tlhahlobo e tebileng ea lipakete, karohano ea marang-rang, le taolo ea phihlello ea boemo ba koung ho itšireletsa khahlanong le litšokelo tsa inthanete tsa kantle le liphoso tsa ka hare.

Seo Sistimi ea Puisano ea Liindasteri e se Akaretsang

Moralo oa sistimi ea puisano ea indasteri o akaretsa mekhahlelo e mengata, o kopanya ka mokhoa o se nang sekoli lisebelisoa tsa 'mele le liprothokholi tse rarahaneng tsa software. Ha li tsamaisana haufi-ufi le Purdue Enterprise Reference Architecture, litsamaiso tsena li arola sephethephethe sa marang-rang ho tloha Boemong ba 0 (lits'ebetso tsa 'mele) ho fihlela Boemong ba 3 (litsamaiso tsa ts'ebetso ea tlhahiso) le ho feta. Mokhoa ona o arotsoeng ka mekhahlelo o netefatsa hore data ea bohlokoa ea taolo e lula e arotsoe ho tsoa sephethephetheng sa likhoebo se sa tsotelleng nako haholo.

Mealo le likarolo tsa mantlha

Boemong ba motheo, dikarolo tsa mmele di kenyeletsa diswitjhi tse thata, di-router, di-gateway, le di-cable tse etseditsweng ho mamella mocheso o feteletseng, tshitiso e matla ya motlakase (EMI), le ho thothomela ho sa feleng. Diswitjhi tsa Ethernet tsa indasteri, mohlala, hangata di na le di-enclosures tse lekantsweng ke IP67, ho kwahela ka mokhoa o tshwanang hodima diboto tsa potoloho, le di-input tsa motlakase tse sa hlokahaleng ho pholoha maemo a thata a fatshe la dimela.

Ka holim'a lera la 'mele, sehokelo sa data le mekhahlelo ea ts'ebeliso li sebelisamekhoa e ikhethileng ea indasteriho laola sephethephethe. Liheke le lisebelisoa tsa khomphutha tse ka thoko li sebetsa e le bafetoleli, li fetola data ea khale ea serial hore e be lipakete tsa sejoale-joale tsa Ethernet. Sena se lumella mechini ea khale, e arohaneng ho nka karolo maanong a tsoetseng pele a pokello ea data ntle le ho hloka ntlafatso e felletseng ea hardware.

Mokhoa oa ho rala sebopeho sa liprothokholi, mecha ea phatlalatso, topology le nako

Khetho ea mecha ea phatlalatso ea 'mele e laola haholo bokhoni le lithibelo tsa marang-rang. Lithapo tse tloaelehileng tsa koporo tsa indasteri (Cat5e kapa Cat6a shielded twisted pair) li fumaneha hohle empa li lula li tlamiloe ke moeli o tiileng oa bolelele ba limithara tse 100 ka karolo. Bakeng sa libaka tse pharaletseng kapa libaka tse nang le EMI e matla, lithapo tsa fiber optic tsa mokhoa o le mong lia sebelisoa, tse khonang ho fetisa data libakeng tse fetang lik'hilomithara tse 10 ntle le ho senyeha ha lets'oao.

Moralo oa topology o boetse o bopa botsitso ba sistimi. Le ha IT ea khoebo e atisa ho itšetleha ka topology ea linaleli, marang-rang a indasteri hangata a sebelisa litlhophiso tsa ring kapa daisy-chain ho ntlafatsa ho tsamaisoa ha likhoele le ho netefatsa ho hloleha ho sebetsa. Liprothokhole tse kang Media Redundancy Protocol (MRP) kapa Device Level Ring (DLR) li lumella topology ea ring ho hlaphoheloa ho tloha ho khaoheng ha thapo ka tlase ho li-millisecond tse 50. Ho feta moo, nako e nepahetseng e qobelloa ka IEEE 1588 Precision Time Protocol (PTP), e hokahanyang lioache tsa sesebelisoa ho pholletsa le marang-rang ho nepahala ha sub-microsecond, e leng tlhoko ea taolo e hokahaneng haholo ea motsamao.

Kamoo Likhetho tsa Protocol li Bapisoang Kateng

Ho lekola sistimi ea puisano ea indasteri ho hloka kutloisiso e tebileng ea mekhoa ea protocol. Phetoho ho tloha libeseng tsa serial tsa beng ba tsona ho ea ho maemo a thehiloeng ho Ethernet e kopantse lera la 'mele, empa lera la ts'ebeliso le ntse le ikhethile haholo. Ho khetha protocol e nepahetseng ha ho laole feela lebelo la marang-rang empa hape le palo e phahameng ka ho fetisisa ea lisebelisoa tseo e ka li tšehetsang le ho rarahana ha kopanyo ea eona.

Mekhoa ea bohlokoa ea khetho ea protocol

Baenjiniere ba tlameha ho lekola diprothokholo ho latela maemo a tiileng a tshebetso: nako e nyane ya potoloho, palo e hodimo ya di-node, tshehetso ya topology, le mekgwa ya tlhaho ya ho kgutlela morao. Maemo a tanka a ho lekola dimela tsa tsamaiso ya othomathiki a ka hloka feela dinako tsa potoloho ka di-millisecond tse makgolo, e leng se etsang hore puisano e tloaelehileng ya TCP/IP e lekane. Ka lehlakoreng le leng, mochine wa khatiso o lebelo le hodimo o hloka dinako tsa potoloho ka tlase ho millisecond e le 1.

Ntlha e 'ngoe ea bohlokoa ke bokhoni ba protocol ea ho jara mojaro. Liprothokholo tse ling li na le litšenyehelo tse kholo bakeng sa ho tsamaisa le ho hlahloba, e leng se amohelehang bakeng sa marang-rang a maholo a SCADA empa se senya taolo ea boemo ba mochini bo ikhethileng haholo. Khetho ea protocol e boetse e ama haholo litšenyehelo tsa hardware, kaha maemo a mang a ts'ebetso e phahameng a hloka Li-Circuits tse Integrated tse Ikhethileng tsa Application-Specific (ASICs) kapa Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs) tse ikhethileng ka har'a sesebelisoa se seng le se seng sa tšimo.

Ethernet ea Liindasteri khahlanong le fieldbus

Meralo ea khale ea li-fieldbus, joalo ka PROFIBUS DP kapa Modbus RTU, e sebetsa likhokahanong tsa serial (mohlala, RS-485). Marang-rang ana a tiile haholo ebile a na le sepheo empa a na le lithibelo tse matla tsa bandwidth, hangata a fihla ho 12 Mbps bakeng sa PROFIBUS le a tlase haholo bakeng sa a mang. A na le maemo a phahameng 'me a thatafalloa ho sebetsana le bongata bo boholo ba data ea tlhahlobo e hlokoang ke litsamaiso tsa sejoale-joale tsa tlhokomelo ea ho bolela esale pele.

Mekhoa ea Ethernet ea Liindasteri, ho kenyeletsoa PROFINET, EtherNet/IP, le EtherCAT, li nkile sebaka sa fieldbus haholo-holo lits'ebetsong tse ncha. E sebetsa ho 100 Mbps ho isa ho 1 Gbps, Industrial Ethernet e fana ka bandwidth e hlokahalang ho fetisa data ea taolo ea nako ea sebele le data ea tlhahlobo e seng ea nako ea sebele holim'a terata e tšoanang ea 'mele. Le hoja marang-rang a fieldbus hangata a lekanyelitsoe ho li-node tse 32 kapa 128 ka karolo, marang-rang a Industrial Ethernet a ka hola ka khopolo-taba ho fihlela ho lisebelisoa tse likete tse hokahaneng, ha feela marang-rang a arotsoe ka likarolo tse nepahetseng.

Litšebelisano-'moho ho latella, ho pharalla, le ho tiea

Ho fihlella lateness e tlase haholo hangata ho hloka diphetoho ho tsamaellaneng le marangrang a tloaelehileng. Mohlala, EtherCAT e fihlella dinako tsa potoloho tse ka tlase ho di-microsecond tse 100 bakeng sa dintlha tse 1,000 tsa I/O tse ajoang ka ho sebedisa mokgwa wa "tshebetso e etsahalang ka lebelo le phahameng". Leha ho le jwalo, sena se hloka hardware e ikgethang di-node tsa lekgoba mme ha e sebedise di-switch tse tloaelehileng tsa Ethernet ka hara karolo ya EtherCAT.

Ka lehlakoreng le leng, diprothokholo tse kang EtherNet/IP di itshetlehile ka botlalo hodima hardware ya Ethernet e tloaelehileng, e sa fetolwang le suite ya TCP/UDP/IP. Sena se eketsa bokgoni ba ho hola le kopanyo e se nang sekoli ya IT/OT empa se etsa hore ho fihlella qeto ya sub-millisecond ho itshetlehe haholo hodima tlhophiso e hlokolosi ya netweke, ho beha pele Boleng ba Tshebeletso (QoS), le di-switch tse laolwang ka tshebetso e phahameng.

Mokhoa oa ho Khetha Sistimi e Nepahetseng

Ho rala le ho kenya tshebetsong sistimi e matla ya puisano ya diindasteri ho hloka ho leka-lekanya ditlhoko tsa tshebetso tse potlakileng le bokgoni ba ho hola le tshireletso ya nako e telele. Tlhahlobo ya botekgeniki feela ya bandwidth le lateness ha e a lekana; baenjiniere ba tlameha ho amohela pono ya Total Cost of Ownership (TCO) e ikarabellang bakeng sa mosebetsi wa kopanyo, tlhokomelo e tswelang pele, le tlhoko e ke keng ya qojwa ya katoloso ya nakong e tlang.

Ho lekola litlhoko tsa kopo le motheo o kentsoeng

Maano a ho falla a tlameha ho ikarabella bakeng sa setsi se seng se kentswe. Libakeng tsa brownfield, meralo ya motheo ya fieldbus e nkang sebaka ka botlalo ha se hangata e sebetsang hantle moruong. Ho ena le hoo, bakopanyi ba sistimi ba kenya tshebetsong.liheke tsa protocol le balaoli ba bohaleho kenya data ya serial ka hara diforeimi tsa Ethernet, ho kopanya ya kgale le e ntjha. Baenjiniere ba tlameha ho bala ka hloko nako ya ho latella e hlahisitsweng ke diheke tsena tsa phetolelo ho netefatsa hore di-loop tsa taolo di dula di tsitsitse.

Bakeng sa merero ea libaka tse tala, ho lekola ho ata ha li-node ho bohlokoa haholo. Bareri ba tlameha ho bolela palo ea li-node tsa marang-rang tse hlokahalang lilemong tse leshome tse tlang. Mokhoa o motle o tloaelehileng ke ho rala li-subnet tse sa sebeliseng ho feta 50% ho isa ho 60% ea bandwidth le bokhoni ba li-node tse fumanehang ha ho qalisoa qalong. Mohlala, ho fokotsa sebaka se le seng sa phatlalatso ho lisebelisoa tse ka tlase ho 500 ho thibela lifefo tsa phatlalatso ho senya ts'ebetso ea marang-rang ha setsi se ntse se atoloha.

Maemo a ho latela melao, tshireletso ya inthanete le botshepehi

Meralo ea ho latela melao e laola motheo oa polokeho e sebetsang le ts'ireletso ea marang-rang. Moo mechini e boima e behang bophelo ba batho kotsing, sistimi ea puisano e tlameha ho tšehetsa melaoana ea polokeho (mohlala, PROFIsafe, CIP Safety) e lumellanang le IEC 61508. Melaoana ena e sebelisa melaoana ea black-channel ho fihlela Boemo ba Botšepehi ba Polokeho ba Boemo ba 3 (SIL 3), ho netefatsa hore monyetla oa ho hloleha ho kotsi ha ho hlokahala o ka tlase ho 10^-7 ka hora.

Ka nako e ts'oanang, meralo ea marang-rang e tlameha ho tsamaellana le IEC 62443tekanyetso ea ts'ireletso ea inthaneteSena se kenyeletsa ho theha libaka tse fapaneng tsa ts'ireletso le likhoerekhoere, ho kenya li-firewall tsa indasteri, le ho kenya ts'ebetsong ts'ireletso e tiileng ea koung. Ho tima likou tse sa sebelisoeng tsa 'mele le ho sebelisa ho sefa aterese ea MAC boemong ba switch ke mehato ea bohlokoa ho fihlelleng boemo ba ts'ireletso ba mantlha.

Mehato ea ho kenya tšebetsong ho fokotsa kotsi ea kopanyo

Ho kenngwa tshebetsong ka katleho ho itshetlehile ka netefatso e matla, e etswang ka mekhahlelo ho fokotsa dikotsi tsa kopanyo. Pele ho kenngwa ka mmele, Teko e felletseng ya Kamohelo ya Feme (FAT) e lokela ho etswa ho etsisa sephethephethe se hodimo sa marangrang le ho netefatsa tshebedisano-mmoho ya protocol. Mokgahlelo ona wa teko o tlameha ho netefatsa hore ditlhophiso tsa Boleng ba Tshebeletso (QoS) di beha pele ka nepo dipakete tsa taolo ya bohlokwa ho feta phetiso ya data e ngata.

Nakong ea ts'ebetsong ea 'mele, ho latela ka tieo litekanyetso tsa likhoele hoa hlokahala. Ho se behe fatše ho sa lokelang kapa tšebeliso ea likhoele tse sa sirelelitsoeng libakeng tse nang le motlakase o phahameng ho ka hlahisa tšitiso ea motlakase, e leng se lebisang tahlehelong ea lipakete le liphoso tse sa khaotseng tse tsebahalang ka hore li thata ho li fumana. Qetellong, ho theha motheo oa ts'ebetso ea marang-rang—ho tlaleha boholo ba sephethephethe se tloaelehileng, sekhahla sa jitter, le meroalo ea li-CPU tsa switch—ho fa lihlopha tsa tlhokomelo lintlha tse hlokahalang ho lemoha le ho rarolla ho senyeha ha marang-rang pele ho ama tlhahiso.

Lintlha tsa Bohlokoa

• Liqeto tsa bohlokoa ka ho fetisisa le mabaka a bohlokoa bakeng sa Sistimi ea Puisano ea Liindasteri
• Lintlha tse qaqileng, ho latela melao le liteko tsa kotsi tse lokelang ho netefatsoa pele o etsa boitlamo
• Mehato e latelang e sebetsang le litemoso tseo babali ba ka li sebelisang hang-hang

Lipotso Tse Botsoang Khafetsa

Sistimi ea puisano ea indasteri ke eng?

Ke netweke e thata e hokahanyang disensara, di-PLC, di-SCADA, difouno, di-intercom le dialamo e le hore data le lentswe di tsamaye ka botshepehi ka nako ya sebele dibakeng tsa diindasteri.

Ke hobane'ng ha sistimi ea puisano ea indasteri e le ea bohlokoa bakeng sa nako ea ho sebetsa fekthering?

E fokotsa nako ea ho sebetsa ka ho fana ka matšoao a potlakileng, a ka boleloang esale pele le ponahalo e hlakileng ea liphoso, e thusang lihlopha ho lemoha mathata esale pele le ho arabela pele ho hloleha ho emisa tlhahiso.

Ke lihlahisoa life tse sebelisoang hangata libakeng tse thata kapa tse kotsi?

Dikgetho tse tlwaelehileng di kenyeletsa difouno tse sa phatloheng kapa tse sa keneleng boemo ba lehodimo, di-intercom tsa video, mabokose a mehala ya tshohanyetso, ditsamaiso tsa PA, le disebediswa tsa IP PBX/VoIP tse hahetsweng lerata, lerōle, mongobo le dibaka tse kotsi.

Nka khetha joang pakeng tsa koporo le faeba bakeng sa marang-rang a indasteri?

Sebelisa koporo e sirelelitsoeng bakeng sa ho matha ka nako e khuts'oane ho fihlela ho limithara tse 100 le lits'ebetso tse tloaelehileng. Khetha faeba bakeng sa maeto a malelele, libaka tse phahameng tsa EMI, kapa ha ho hlokahala karohano e matla le ts'epo ea mokokotlo.

Hobaneng o kgetha Siniwo bakeng sa ditharollo tsa puisano tsa indasteri?

Siniwo e fana ka moralo, kopanyo, tlhomamiso le tlhokomelo ea sebaka se le seng, ka lihlahisoa tse tšehelitsoeng ke ATEX, CE, FCC, ROHS, le ISO9001 bakeng sa merafo, oli le khase, lipalangoang le makala a mang a hlokang tlhokomelo e ngata.