産業オートメーション - EtherIP ネットワーク|フルーク・ネットワークス

産業オートメーション

産業オートメーションの主な傾向としては、専有通信構造から、ネットワーキング標準のイーサネットやインターネット・プロトコル (IP) へと移行しています。イーサネットおよび IP(「EtherIP」として知られてきました)に移行する前は、業界は ProfiNet や ModBus などの別個のワイヤー・タイプやプロトコルを持つ複数のシステムをサポートしなければなりませんでしたが、EtherIP の出現により、多くの機能が イーサネット・ベースのネットワークに統合されています。産業環境での EtherIP への移行の傾向は何年も続いており、専門家は、産業オートメーション操作の大部分が EtherIP に移行する転換点を通過したと述べています。

イーサネットの簡素化

EtherIP によりインフラが簡素化されますが、以前は、組織が複数のベンダーによりサポートされる多数のプロトコルや接続性スキームを懸念しなければなりませんでした。現在、懸念しなければならないことは 1 つだけです。かつては、会社がトークン・リング、NetWare、および AppleTalk を導入し、それらを組み合わせて使用できるようにしなければなりませんでした。標準として TCP/IP およびイーサネットが現れた後は、性質が異なるネットワーキング・テクノロジーをサポートする必要性が基本的になくなりました。

産業ネットワークの簡素化

産業オートメーション界はこれと同レベルの簡素化の実現が始まろうとしています。これにより、ネットワーク管理者や、ネットワークによる業務のサポートを担当しているその他の作業者の仕事が楽になりました。

しかし、産業オートメーションの移行は一晩でできるものではありません。組織は、特定のツールを交換する必要があり、さらにコストが発生する可能性もあります。ただし、すべて導入してしまえば、Ether IP により、簡単な接続を提供するいずれかのタイプのネットワークを操作できるようになります。もう 1 つの利点は、施設内の機能の集中化です。企業は、システムの集中化が組織にもたらす価値を理解しつつあります。システムが集中するにつれ、システム間の相互依存が発生するので、障害やエラーが個々のシステム内で分離されたままになることがなくなります。

集中化に加えて、他の要因が産業オートメーションへの EtherIP の導入を促進しています。この要因の中には、コストの削減と柔軟性があります。イーサネットの導入により制御システムの配線コストが削減されます。これは、オフィス・ネットワークの長年にわたる使用で得られた効率性がツイストペアのケーブル配線に役立ったためです。独自のタイプの制御配線やプロトコルを持つさまざまなメーカーは、単一の EtherIP ネットワークにそれらを統合できるようになりました。イーサネットは現在、プロセス制御、構成、データ共有の 3 つの主要な制御機能をサポートしています。

イーサネット IP の接続には通常、銅線などを使用しますが、ファイバーまたは Wi-Fi などを使用する場合もあります。ネットワーク媒体に関係なく、産業オートメーション市場では、イーサネットと IP は、これまでの多くのプロトコルに取って替わる優れたプロトコル・スタックとして明らかに勢いを増しています。

産業オートメーションで新たなネットワーキング傾向に対処することになった場合、ネットワーク専門家は、最新のテクノロジー開発および実装方法を学ぶ必要があります。このような環境に設置されている多くの機器は古く、従来のテクノロジーが使われているので、組織がこのような新たなネットワーク・テクノロジーから最大の投資回収を得るのに必要なレベルまでスキルを上げるための学習曲線があるのは当然のことです。

イーサネットおよび IP の作業の認定を受けており、その経験(できれば、産業オートメーション環境での経験)があるネットワーク敷設業者であることが重要です。これは見つけるのが難しいスキルかもしれませんが、不可能ではありません。市場の利用可能なリソースを活用してください。イーサネット IP ビジネスに重点を置いている一部のネットワーキング・ベンダーは、適切な機器の設置方法について社員の訓練を行い、顧客に正しい設置を保証しています。

例として、産業環境のイーサネット・ソリューションのプロバイダーである Belden Inc. は、顧客に産業イーサネット・ネットワーク・インフラを提供する Belden Industrial ネットワーク認証プログラムを提供しています。「認証は、十分な訓練の後にテストを受けて承認されたプログラム・パートナーがネットワークの設計、設置、およびテストを行ったこと、Belden の業界規格を満たしていること、適切な Belden、Hirschmann、Tofino、GarrettCom、および Lumberg 工業製品を使用していることを保証するものです」と Belden 社のマーケティング業界担当ディレクター Brian Oulton は述べています。また、Oulton は、Belden とフルーク・ネットワークスの専門家がプログラムの主要な部分で協力し合っていることを説明し、「プログラムの一環として、すべてのネットワーク設計および設置後のテストは、Belden の専門家がレビューして承認します」と述べています。

基本に戻る

基本に戻る

もう 1 つの優れたプラクティスは、産業環境への設置および配線時に基本に戻ることです。たとえば、イーサネット IP のケーブルを取り付けた場合、それが正常に機能するだろうと想定するだけではいけません。「プラグ・アンド・プレイ」の概念は立派な決まり文句ですが、必ずしも産業オートメーションの設定などの運用環境で実現するとは限りません。

企業では、製造シナリオでメタル線や光ファイバー・ケーブルなどのネットワーク装置を使用する前に、適切なテストを実施する必要があります。これは認証による高レベルのテストとなるので、企業は、産業環境において機能がどのくらいの期間十分に動作するのかを正確に予測できます。企業がファイバーを使用する場合、最大限のパフォーマンスを確保するために、あらゆるものを極めて清浄な状態に保つ必要があります。産業環境において、伝送上の問題の原因となる可能性がある静電気など、潜在的な問題に注意を払うことは特に重要です。

産業界の多くのオートメーション施設では、イーサネット IP への移行が徐々に進みます。このような環境の多くでは依然として古いプロトコルが混在しており、ゆっくりとイーサネットへ移行しつつあります。組織が移行を完了するスピードは、資本経費の予算額や現在のインフラストラクチャの大きさなどの要因によって決まります。一部の環境では、規模が大きくネットワークに何百ものコンポーネントが含まれている場合があり、イーサネットへの移行がかなり難しくなります。このような場合、旧来の設備やプロトコルを段階的に置き換えていくことが非常に理にかなっていることがあります。

イーサネットへの移行で採用されている戦略にかかわらず、生産ラインを稼働し続けるにはネットワーク・アップタイムを維持することが重要です。また、イーサネットと IP の機能を十分に活用するには、生産ラインで必要な変更を行うことも大切です。

イーサネット IP のための事前措置

事前措置

ネットワークの変更に先立ち、設備の青写真を確認し、従来のプロトコルが存在する場所とネットワークの弱点が存在する場所を評価し、事前措置を講じてネットワークのアップグレードを進めるために最も優れた方法を確認してください。

適切なトレーニング、認証、展開前の試験、および実装戦略があれば、産業用オートメーション運用のネットワーク・マネージャーは、現在と今後の危険を排除してパフォーマンスの問題を回避するために必要な措置が講じられていることを確認できます。さらに、物理的な設備(すべてのネットワーク装置を含む)が運用上の問題の原因である可能性は非常に低いという認識に自信を持てます。

ネットワークは通常、初期段階で高確率で障害が発生し、その後は比較的安定した状態になり、最終的には旧式化によって高確率で障害が生じるという「バスタブ曲線」を描きます。初期段階の問題は、適切に設置、構成、試験、および認証することで大幅に軽減できます。

イーサネットおよび IP への移行に関して、ベストプラクティスに従わないとリスクは大きくなります。ネットワーク障害は「帯域幅を奪う」ことにもなりかねず、組織はケーブルを設置して、費用を支払ってもその容量を得られない特定の帯域幅での実行を期待するようになります。その上、運用上のダウンタイムから顧客に不満を抱かせ、仕事を失いかねません。

関連リソース 

フルーク・ネットワークスでは、お客様が(産業オートメーションに関する)課題を解決できるように多くのリソースをご用意しています。簡単な登録が必要なものもあります。他のトピックについては、ウェブキャストホワイトペーパー、およびアプリケーション・ノートの詳しいリストをご覧ください。

外部リソース:

Open DeviceNet Vendors Association
世界の主要なオートメーション企業から構成される、国際的な団体。ODVA の使命は、産業用オートメーションにおけるオープンで相互運用可能な情報および通信技術を推進することです。

製品ソリューション: 

OneTouch™ AT ネットワーク・アシスタント
メタル線、光ファイバー、および Wi-Fi ネットワークのギガビット・イーサネット用に必要な機能をすべて搭載したトラブルシューティング・ツール

 

 
 
 
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