Kedu ihe bụ Sistemụ Nkwukọrịta Ụlọ Ọrụ na Ihe Mere O Ji Dị Mkpa

Okwu Mmalite

N'ime akpaaka ụlọ ọrụ mmepụta ihe, nkwukọrịta bụ akụrụngwa nke na-ekwe ka igwe, ihe mmetụta, ndị njikwa, na ngwanrọ rụọ ọrụ n'otu ozi ahụ n'oge kwesịrị ekwesị. E wuru sistemụ nkwukọrịta ụlọ ọrụ mmepụta ihe maka mgbanwe data akọwapụtara, nnweta dị elu, na ọrụ a pụrụ ịdabere na ya na gburugburu ebe siri ike ebe igbu oge ma ọ bụ ọdịda nwere ike imebi mmepụta ma mebie nchekwa. Ịghọta otu sistemụ ndị a si arụ ọrụ na-enyere aka ịkọwa ihe kpatara ụlọ ọrụ mmepụta ihe ji enwe ike inyocha akụrụngwa n'oge, hazie usoro n'ofe ọtụtụ ngwaọrụ, ma jikọọ teknụzụ ọrụ na sistemụ azụmaahịa. Ngalaba ndị na-eso na-akọwapụta ihe sistemụ nkwukọrịta ụlọ ọrụ mmepụta ihe gụnyere, otu o si dị iche na netwọk ọkọlọtọ, na ihe kpatara o ji emetụta oge ọrụ, arụmọrụ, na visibiliti ozugbo.

Ihe Mere Sistemụ Nkwurịta Okwu Ụlọ Ọrụ Ji Dị Mkpa

An sistemụ nkwukọrịta ụlọ ọrụ mmepụta ihena-eje ozi dị ka sistemụ akwara etitinrụpụta nke oge a, njikwa usoro, na gburugburu akpaaka. N'adịghị ka netwọk IT ụlọ ọrụ ọkọlọtọ nke na-ebute ụzọ na njikọta sara mbara, a na-emepụta netwọk ụlọ ọrụ iji mee ka mgbanwe data dị mfe, nke oge n'etiti sensọ, ndị na-eme ihe, ndị na-achịkwa usoro mmemme (PLCs), na sistemụ nlekọta dị mfe. Na-ejikọta oghere dị n'etiti teknụzụ ọrụ (OT) na teknụzụ ozi (IT), sistemụ ndị a na-emepụta akụrụngwa ntọala achọrọ maka atụmatụ Industry 4.0.

Ọnọdụ ego na ọrụ na gburugburu ụlọ ọrụ mmepụta ihe chọrọ usoro nkwukọrịta pụrụ iche. Ọdịda netwọk nwa oge ma ọ bụ mmụba dị elu nke nwere ike ibute nsogbu nchekwa nwa oge n'ọfịs nwere ike ibute mmebi akụrụngwa dị egwu, ihe egwu nchekwa, ma ọ bụ puku kwuru puku dollar na ihe ndị a tụfuru n'ala ụlọ ọrụ mmepụta ihe. N'ihi ya, e mere sistemụ nkwukọrịta ụlọ ọrụ mmepụta ihe iji hụ na nnyefe data dị n'ime oge siri ike, nke a na-atụle, na-elekwasị anya na nha nha nnweta netwọk nke 99.999% ma ọ bụ karịa.

Otu ha si eme ka oge ọrụ na visibiliti ka mma

Site n'inyere aka na mgbanwe data dị elu n'etiti ngwaọrụ ọkwa ubi na sistemụ njikwa na nnweta data (SCADA), netwọk ọgbara ọhụrụ na-eme ka arụmọrụ akụrụngwa zuru oke (OEE) dịkwuo mma nke ukwuu. Telemetry na-aga n'ihu na-enye ndị njikwa osisi ohere ịgbanwe site na ihe na-emeghachi omume gaa na ụdị mmezi amụma. Mgbe ihe mmetụta mkpọtụ na draịva moto na-ekwurịta okwu nke ọma n'elu ọwa bandwidth dị elu—nke na-arụkarị ọrụ na 100 Mbps ruo 1 Gbps—injin nyocha nwere ike ịchọpụta ihe ndị na-adịghị mma tupu ọdịda igwe emee.

Nhụta a na-aga n'ihu na-ebelata oge ezumike a na-atụghị anya ya. N'ime ụlọ ọrụ usoro dị oke njọ, ebe otu awa nke mmepụta kwụsịrị nwere ike ibute ụgwọ karịrị $100,000, ikike ịchọpụta nsogbu netwọk na ọdụ ụgbọ mmiri ma ọ bụ eriri kewaa n'ime sekọnd karịa awa na-agbanwe usoro mmezi ahụ kpamkpam. Usoro nchọpụta dị elu etinyere na sistemụ nkwukọrịta na-enye izi ezi doro anya gbasara ahụike netwọk, na-ebelata igbu oge nchọpụta nsogbu ma na-eme ka oge ọrụ dịkwuo elu.

Ihe mere njikọta, mkpebi, na nchekwa ịntanetị ji dị mkpa

Isi ihe dị iche na sistemụ nkwukọrịta ụlọ ọrụ mmepụta ihe bụ mkpebi - nkwa zuru oke na a ga-eziga ma nata ozi n'ime oge a kapịrị ọnụ, nke a pụrụ ịkọ amụma. N'ime ngwa njikwa mmegharị, dị ka ogwe aka robotic emekọtara ọnụ ma ọ bụ ahịrị nkwakọ ngwaahịa ọsọ ọsọ, a ga-edebekarị mkpọtụ netwọk n'okpuru 1 microsekọnd. Na-enweghị nkenke a, nhazi ọtụtụ-axis na-ada ada, na-ebute ntụpọ ngwaahịa na nkpọkọ igwe.

Mmekọrịta na-eme ka akụrụngwa dị iche iche sitere na ndị na-ere ahịa dị iche iche nwee ike ịkparịta ụka na-enweghị nsogbu nkeonwe. Usoro nhazi a na-enye ohere ka ụlọ ọrụ tinye igwe pụrụ iche na netwọk zuru ụwa ọnụ, na-ebelata ọnụ ahịa mkpọchi na njikọta nke ndị na-ere ahịa. Agbanyeghị, njikọta a mụbara na-eme ka elu mwakpo ahụ gbasaa. Imezu usoro nchekwa cyber siri ike, ọkachasị ịgbaso ọkọlọtọ IEC 62443, abụghịzi nhọrọ. Sistemụ nkwukọrịta ụlọ ọrụ ga-agụnye nyocha ngwugwu miri emi, nkewa netwọk, na njikwa nnweta ọkwa ọdụ ụgbọ mmiri iji chebe megide ma iyi egwu cyber mpụga na nhazihie dị n'ime.

Ihe Sistemụ Nkwurịta Okwu Ụlọ Ọrụ Na-agụnye

Usoro nhazi nke sistemụ nkwukọrịta ụlọ ọrụ na-ekpuchi ọtụtụ akwa, na-ejikọta ngwaike anụ ahụ na usoro ngwanrọ dị mgbagwoju anya n'enweghị nsogbu. N'ikwekọ na Purdue Enterprise Reference Architecture, sistemụ ndị a na-ekewa okporo ụzọ netwọk site na Ọkwa 0 (usoro anụ ahụ) ruo Ọkwa 3 (usoro arụmọrụ mmepụta) na karịa. Usoro a nke a na-eme ka o doo anya na data njikwa dị mkpa ka dị iche na okporo ụzọ ụlọ ọrụ na-adịghị emetụta oge.

Ihu akwụkwọ na ihe ndị mejupụtara ya

N'ọkwa ntọala, ihe ndị dị n'ime ya gụnyere swiichi siri ike, rawụta, ọnụ ụzọ ámá, na waya e mere iji nagide oke okpomọkụ, nnukwu nnyonye anya electromagnetic (EMI), na mkpọtụ na-adịgide adịgide. Dịka ọmụmaatụ, swiichi Ethernet ụlọ ọrụ mmepụta ihe na-enwekarị mkpuchi IP67, mkpuchi conformal na bọọdụ sekit, na ntinye ike na-enweghị isi iji lanarị ọnọdụ ala osisi siri ike.

N'elu oyi akwa anụ ahụ, njikọ data na akwa ngwa na-ejiusoro ụlọ ọrụ pụrụ icheiji jikwaa okporo ụzọ. Ngwa ndị na-eji ọnụ ụzọ ámá na ngwaọrụ kọmputa dị n'akụkụ na-arụ ọrụ dị ka ndị ntụgharị okwu, na-agbanwe data usoro ochie ka ọ bụrụ ngwugwu Ethernet nke oge a. Nke a na-enye igwe ochie, nke dịpụrụ adịpụ ohere isonye na atụmatụ nchịkọta data dị elu na-achọghị mgbanwe ngwaike zuru oke.

Otu esi ahazi usoro, mgbasa ozi, topology, na nhazi oge

Nhọrọ nke ihe mgbasa ozi anụ ahụ na-achịkwa ikike na oke netwọk nke ukwuu. Kebul ọla kọpa ụlọ ọrụ nkịtị (Cat5e ma ọ bụ Cat6a nke nwere ihe mkpuchi twisted pair) dị ebe niile mana ọ ka na-ejide oke ogologo mita 100 kwa nkebi. Maka ebe ndị sara mbara ma ọ bụ gburugburu ebe nwere EMI siri ike, a na-etinye eriri fiber optic otu ụdị, nke nwere ike izipu data n'ebe dị anya gafere kilomita 10 na-enweghị mmebi akara.

Nhazi Topology na-akpụzikwa ike sistemụ. Ọ bụ ezie na IT ụlọ ọrụ na-adaberekarị na topologies kpakpando, netwọk ụlọ ọrụ na-ejikarị nhazi mgbanaka ma ọ bụ daisy-chain iji mee ka ọsọ cabling dịkwuo mma ma hụ na ọ naghị arụ ọrụ nke ọma. Protocols dị ka Media Redundancy Protocol (MRP) ma ọ bụ Device Level Ring (DLR) na-enye ohere ka topology mgbanaka gbakee site na mgbawa eriri n'ime ihe na-erughị milisekọnd 50. Ọzọkwa, a na-eme ka oge ziri ezi site na IEEE 1588 Precision Time Protocol (PTP), nke na-eme ka elekere ngwaọrụ dị n'ofe netwọk ahụ ruo na izi ezi nke obere microsekọnd, ihe dị mkpa maka njikwa mmegharị nke ọma.

Otu esi atụnyere nhọrọ Protocol

Ịtụle usoro nkwukọrịta ụlọ ọrụ chọrọ nghọta miri emi nke usoro protocol. Mgbanwe site na bọs serial nkeonwe gaa na ọkọlọtọ dabere na Ethernet emeela ka oyi akwa anụ ahụ dị n'otu, mana oyi akwa ngwa ahụ ka bụ nke pụrụ iche. Ịhọrọ usoro ziri ezi anaghị ekpebi naanị ọsọ nke netwọk kamakwa ọnụọgụ kachasị nke ngwaọrụ ọ nwere ike ịkwado na mgbagwoju anya nke njikọta ya.

Isi ihe achọrọ maka nhọrọ usoro

Ndị injinia ga-enyocha usoro dabere na njirisi arụmọrụ siri ike: oge ​​okirikiri kacha nta, ọnụọgụ node kachasị, nkwado topology, na usoro mwepụ ọrụ nke obodo. Ọkwa tankị nke ụlọ ọrụ na-ahụ maka njikwa usoro nwere ike ịchọ naanị oge okirikiri na narị milliseconds, na-eme ka nkwukọrịta TCP/IP ọkọlọtọ zuru oke. N'aka nke ọzọ, igwe mbipụta ngwa ngwa chọrọ oge okirikiri n'okpuru 1 millisecond.

Ihe ọzọ dị mkpa bụ arụmọrụ nke usoro a. Ụfọdụ usoro nwere nnukwu ego maka nhazi na nchọpụta, nke a na-anabata maka nnukwu netwọk SCADA mana ọ na-emebi njikwa ọkwa igwe. Nhọrọ nke usoro a na-emetụtakwa ọnụ ahịa ngwaike nke ukwuu, ebe ụfọdụ ụkpụrụ arụmọrụ dị elu chọrọ Circuits Integrated Application-Specific (ASICs) ma ọ bụ Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs) pụrụ iche n'ime ngwaọrụ ubi ọ bụla.

Ethernet Industrial vs fieldbus

Usoro ụgbọ ala ubi ochie, dịka PROFIBUS DP ma ọ bụ Modbus RTU, na-arụ ọrụ na njikọ usoro (dịka ọmụmaatụ, RS-485). Netwọk ndị a siri ike nke ukwuu ma na-ekpebi mana ha na-enwe oke oke bandwidth, na-ejedebe na 12 Mbps maka PROFIBUS ma dị ala karịa maka ndị ọzọ. Ha bụ usoro nhazi ma na-esiri ike ijikwa nnukwu data nchọpụta nke sistemụ mmezi amụma ọgbara ọhụrụ chọrọ.

Usoro Ethernet ụlọ ọrụ mmepụta ihe, gụnyere PROFINET, EtherNet/IP, na EtherCAT, ejirila bọs fieldbus dochie ya n'ọtụtụ ebe ọhụrụ. Na-arụ ọrụ na 100 Mbps ruo 1 Gbps, Industrial Ethernet na-enye bandwit dị mkpa iji zipu ma data njikwa oge na data nchọpụta na-abụghị nke oge n'otu waya anụ ahụ. Ọ bụ ezie na netwọk fieldbus na-abụkarị naanị nodes 32 ma ọ bụ 128 kwa nkebi, netwọk Industrial Ethernet nwere ike ibuga ruo ọtụtụ puku ngwaọrụ ejikọtara ọnụ, ma ọ bụrụhaala na e kewara netwọk ahụ nke ọma.

Mgbanwe azụmaahịa n'etiti oge, nhazi, na ịdị ike

Inweta obere oge na-achọkarị mgbanwe na ndakọrịta netwọk ọkọlọtọ. Dịka ọmụmaatụ, EtherCAT na-enweta oge okirikiri nke na-erughị 100 microsekọnd maka isi I/O 1,000 kesara site na iji usoro "nhazi n'elu ikuku". Agbanyeghị, nke a chọrọ ngwaike pụrụ iche na nodes ohu ma anaghị eji swiitị Ethernet ọkọlọtọ n'ime ngalaba EtherCAT.

N'aka nke ọzọ, usoro dịka EtherNet/IP dabere kpamkpam na ngwaike Ethernet ọkọlọtọ, nke a na-agbanweghi agbanwe na TCP/UDP/IP suite. Nke a na-eme ka ike obosara na njikọta IT/OT dịkwuo elu mana ọ na-eme ka iru ihe mgbaru ọsọ nke obere-millisekọnd dabere na nhazi netwọk nke ọma, nhazi ọkwa nke ọrụ (QoS), na mgbanwe njikwa dị elu.

Otu esi ahọrọ sistemụ kwesịrị ekwesị

Ịmepụta na itinye usoro nkwukọrịta ụlọ ọrụ siri ike chọrọ ịhazi mkpa ọrụ ozugbo na oke ogologo oge na nchekwa. Nyocha teknụzụ nke bandwit na latency ezughi oke; ndị injinia ga-enwerịrị echiche zuru oke nke nwe (TCO) nke na-akọwa ọrụ njikọta, mmezi na-aga n'ihu, na mkpa a na-apụghị izere ezere maka mgbasawanye n'ọdịnihu.

Ịtụle ihe achọrọ maka ngwa na ntọala arụnyere

Atụmatụ njem ga-aza ajụjụ maka ntọala arụnyere dị ugbu a. Na gburugburu brownfield, ọ naghị adị mfe itinye usoro ihe owuwu fieldbus ochie kpamkpam. Kama nke ahụ, a na-eji usoro ndị na-ejikọta ihe eme ihe.ọnụ ụzọ ámá na ndị na-achịkwa ọnụ ụzọ ámáiji tinye data usoro n'ime etiti Ethernet, na-ejikọta ochie na nke ọhụrụ. Ndị injinia ga-agbakọrịrị oge nke ọnụ ụzọ ntụgharị ndị a webatara nke ọma iji hụ na oghere njikwa kwụsiri ike.

Maka ọrụ greenfield, ịtụle nha nha nke nodes dị oke mkpa. Ndị na-eme atụmatụ ga-atụpụta ọnụọgụ nke nodes netwọk achọrọ n'ime afọ iri na-abịa. Omume kachasị mma bụ imepụta subnet ndị na-eji ihe na-erughị 50% ruo 60% nke bandwidth na ikike nodes ha dị na mmalite mbụ. Dịka ọmụmaatụ, ịmachi otu ngalaba mgbasa ozi na ihe na-erughị ngwaọrụ 500 na-egbochi oké ifufe mgbasa ozi imebi arụmọrụ netwọk ka ụlọ ọrụ ahụ na-agbasa.

Ụkpụrụ maka nrubeisi, nchekwa nchekwa, na ntụkwasị obi

Usoro nrubeisi na-ekpebi ntọala maka nchekwa ọrụ na nchekwa netwọk. Ebe igwe dị arọ na-eyi ndụ mmadụ egwu, sistemụ nkwukọrịta ga-akwado usoro nchekwa (dịka ọmụmaatụ, PROFIsafe, CIP Safety) nke na-agbaso IEC 61508. Usoro ndị a na-eji ụkpụrụ ojii iji nweta Ọkwa Nchekwa Nguzosi Ike nke 3 (SIL 3), na-eme ka ohere nke ọdịda dị ize ndụ dị na mkpa dị obere karịa 10^-7 kwa elekere.

N'otu oge ahụ, usoro nhazi netwọkụ ga-adaba na IEC 62443ọkọlọtọ nchekwa cybersecurityNke a gụnyere ịmepụta mpaghara nchekwa na ọwa mmiri dị iche iche, itinye ọkụ ọkụ ụlọ ọrụ mmepụta ihe, na itinye nchekwa ọdụ ụgbọ mmiri siri ike. Ịkwụsị ọdụ ụgbọ mmiri nkịtị a na-ejighị eme ihe na iji nzacha adreesị MAC na ọkwa mgbanwe bụ nzọụkwụ dị mkpa iji nweta ọnọdụ nchekwa dị n'okpuru.

Usoro mmejuputa iji belata ihe egwu nke njikọta

Ntinye ihe ịga nke ọma dabere na nkwenye siri ike, nke a na-ahazi n'usoro iji belata ihe egwu njikọta. Tupu nrụnye anụ ahụ, a ga-eme ule nnabata ụlọ ọrụ zuru oke (FAT) iji mee ka okporo ụzọ netwọk kacha elu ma kwado njikọ protocol. Usoro nnwale a ga-enyocha na nhazi Quality of Service (QoS) na-ebute ụzọ nke ọma na ngwugwu njikwa dị mkpa karịa nnyefe data buru ibu.

N'oge mmejuputa anụ ahụ, ọ dị mkpa ịgbaso ụkpụrụ nke waya waya. Iji ihe na-adịghị mma ma ọ bụ iji waya ndị na-enweghị ihe nchebe n'ebe voltaji dị elu nwere ike ibute nnyonye anya elektrọnik, na-ebute mfu ngwugwu na mmejọ ndị siri ike ịchọpụta. N'ikpeazụ, ịmepụta ntọala nke arụmọrụ netwọk - ịdekọ olu okporo ụzọ nkịtị, ọnụego jitter, na ibu CPU switch - na-enye ndị otu mmezi data ọnụọgụ dị mkpa iji chọpụta ma dozie mmebi netwọk tupu ọ metụta mmepụta.

Ihe Ndị Dị Mkpa Ị Ga-eburu n'Obi

• Nkwubi okwu na ihe kpatara ya kachasị mkpa maka Sistemụ Nkwukọrịta Ụlọ Ọrụ
• Nkọwapụta, nrubeisi, na nlele ihe egwu kwesịrị nkwenye tupu ị mee ihe
• Nzọụkwụ ndị dị irè na ịdọ aka ná ntị ndị na-agụ akwụkwọ nwere ike itinye ozugbo

Ajụjụ Ndị A Na-ajụkarị

Kedu ihe bụ usoro nkwukọrịta ụlọ ọrụ mmepụta ihe?

Ọ bụ netwọk siri ike nke na-ejikọ sensọ, PLCs, SCADA, ekwentị, intercoms, na mkpu ka data na olu wee na-agagharị nke ọma n'oge dị adị n'ofe ebe ọrụ mmepụta ihe.

Gịnị mere sistemụ nkwukọrịta ụlọ ọrụ ji dị mkpa maka oge ọrụ ụlọ ọrụ?

Ọ na-ebelata oge ọrụ site n'inye ihe mgbaàmà ngwa ngwa, nke a pụrụ ịkọ amụma na nghọta doro anya nke mmejọ, na-enyere ndị otu aka ịchọpụta nsogbu n'oge ma zaghachi tupu ọdịda akwụsị mmepụta.

Kedu ngwaahịa ndị a na-ejikarị eme ihe n'ebe siri ike ma ọ bụ ebe dị ize ndụ?

Nhọrọ ndị a na-ahụkarị gụnyere ekwentị ndị na-anaghị agbawa agbawa ma ọ bụ ndị na-anaghị echekwa ihu igwe, vidiyo intercom, igbe oku mberede, sistemụ PA, na ngwaọrụ IP PBX/VoIP e wuru maka mkpọtụ, uzuzu, mmiri mmiri, na mpaghara ihe egwu.

Kedu otu m ga-esi họrọ n'etiti ọla kọpa na eriri maka netwọk ụlọ ọrụ mmepụta ihe?

Jiri ọla kọpa a kpuchiri ekpuchi maka obere ọsọ ruo mita 100 na nrụnye ọkọlọtọ. Họrọ eriri maka anya dị anya, ebe EMI dị elu, ma ọ bụ mgbe achọrọ ikewapụ na ntụkwasị obi dị ike na azụ.

Gịnị mere ị ga-eji họrọ Siniwo maka ngwọta nkwukọrịta ụlọ ọrụ mmepụta ihe?

Siniwo na-enye nhazi, njikọta, ntinye, na mmezi nke otu nkwụsị, yana ngwaahịa ATEX, CE, FCC, ROHS, na ISO9001 kwadoro maka igwu ala, mmanụ na gas, njem, na ngalaba ndị ọzọ siri ike.