EtherNet/IP: שומרים על פשטותה ה-Ethernet

“פשטות היא הצורה הטהורה של הגאונות” – אלברט איינשטיין

איינשטיין הכיר בעקרון זה כשניסח את “שלושת חוקי העבודה” שלו. החוק הראשון היה “מצא פשטות בתוך הבלבול”. הוכחה לנכונות החוק הזה נמצאת כיום בכל מקום: פשטות הפכה להיות “הגביע הקדוש” של ההמצאות, מ-Google ועד iPad. הפשטות מתרחבת גם לאיתור הרשת התעשייתית האידיאלית.

כיום, מרבית רשתות ה-Fieldbus התעשייתיות ברצפת הייצור הינן מבודדות ואינן מאפשרות שקיפות של נתונים ברוב רצפות מפעלי הייצור. במקום לשתף נתונים תפעוליים חכמים וחיוניים בין רצפת הייצור במפעל לשאר הארגון, רשתות ייחודיות אלו מונעות קבלת החלטות, אינן מאפשרות ביצוע אופטימיזציה כלל מפעלית וניצול מלא של משאבי הייצור.

בנוסף, רבות מבין רשתות ייחודיות אלה אינן מתיישנות באופן מבוקר. אולי פעם הן היו הרשתות המהירות והאמינות ביותר, אך אם לא יתאימו עצמן בקלות לחידושים טכנולוגיים, ליתרונות שלהן יהיו חיים קצרים.

היסוד לגמישות העסקית

על מנת להשיג גמישות עסקית אמיתית, יצרנים זקוקים לארכיטקטורת רשת פשוטה, המספקת גישה לנתוני ייצור בזמן אמת. הרשת הפופולארית ביותר, שהיא הרבה יותר נפוצה מהאחרות, היא רשת Ethernet.

עם זאת, ארגונים רבים מתקשים בהתאמת הצרכים המורכבים של מקבלי החלטות חשובים (עיין באיור 1). לדוגמה, מומחי טכנולוגיית המידע (IT) רוצים לנהל את הרשת באותה דרך שהם מנהלים את הארגון. יש להם כלי ניהול רשתות וניסיון רב באופן יחסי, אך עליהם ללמוד את הצרכים של עולם הבקרה בזמן אמת.

מהנדסי בקרה מבינים את תהליך הייצור ומעוניינים לעמוד בלוח זמנים תקין, אך עליהם להרחיב את מומחיותם ברשת Ethernet ולזכות בגישה למשאבי טכנולוגיית המידע.

יצרני מכונות, OEMS, רוצים להתרחק מרשתות קנייניות, לתמוך בפחות רשתות ולהשיג גישה מרחוק לציוד למען אספקת שירותי תחזוקה רבי ערך. ואולם, על מנת לספק את השירותים האלו, נדרשת להם יכולת התאמה למדיניות אבטחת הרשת של משתמש הקצה.

הצטרף ל–EtherNet/IP (IP=Industrial Protocol)

רשת EtherNet/IP היא רשת ה-Ethernet התעשייתית הפתוחה המובילה בעולם, שיכולה לטפל בטווח הרחב ביותר של יישומים, לרבות בקרה בדידה, בקרת בטיחות, בקרת תנועה, בקרת תהליכים ובקרת הינע. רשת EtherNet/IP מספקת מוצרי Ethernet בעלי יכולת תפעול הדדית מיותר מ–300 יצרנים, בהם Cisco, Schneider Electric, Omron, Bosch Rexroth וכמובן – Rockwell Automation, שמספקים יותר מ–1,000 קווי מוצרים וכמה מיליונים של התקני קצה שמותקנים ברשת EtherNet/IP.

ביכולתה ליצור חיבור בין היישומים עצמם ובין התשתית לרמת המכשור,רשת EtherNet/IP מפשטת את זרימת הבקרה והמידע ומציעה את הנתיב הטוב ביותר לארכיטקטורת רשת יחידה. לרוב, ביצועיה עולים על ביצועיהן של הרשתות התעשייתיות המוכרות – הן בביצועי זמן אמת, גמישות וקלות התחזוקה והאבטחה. בנוסף, היא מספקת רוחב פס רחב, יכולת הרחבה וקישוריות פתוחה, ומעודדת את השימוש הנרחב בעולם ברשת Ethernet רגילה.

מאחר שרשת EtherNet/IP משתמשת באמצעים זמינים מהמדף ותואמת לתקניIEEE 802.3/ TCP/ UDP/ IP ולמוסכמותיהם, מהנדסים ומומחי טכנולוגיית המידע יכולים בקלות לשתף פעולה בתהליכי הפריסה ולשמר את האבטחה, האמינות ואיכות השירות בתוך הארגון וברצפת הייצור.

רשת EtherNet/IP משתמשת בכלים נפוצים הן עבור הרשת התעשייתית והרשת הארגונית, ובמוצרים תעשייתיים סטנדרטיים כדוגמת מתגים, נתבים, פיירוולים לרשת Ethernet, מצלמות לרשת IP ומערכות טלפון לרשת IP.

לכן, היצרנים יכולים לנצל את החידושים הקיימים בטכנולוגיית Ethernet ו–TCP/IP רגילה, ולהפוך את רשת EtherNet/IP לארכיטקטורת רשת ניתנת לשדרוג המוכנה לעתיד.

במקום להחליף רשתות ישנות חסרות שימוש מדי כמה שנים, היצרנים יכולים להפוך את רשת EtherNet/IP לתשתית הארכיטקטורה התעשייתית שלהם ולהתבסס עליה כדי לעמוד בקצב של הטכנולוגיות החדשות.

איור 1. חברת Rockwell Automation וחברת Cisco Systems שיתפו פעולה כדי לספק הדרכה, הנחיה לתכנון, המלצות, וכן את נוהלי העבודה הטובים ביותר, במטרה להאיץ את מיזוג הרשתות ולעמוד בדרישות של מומחי טכנולוגיית המידע, מהנדסי בקרה ויצרני מכונות.

רשת EtherNet/IP מסייעת ביצירת ארכיטקטורת רשת פשוטה ומציעה אסטרטגיית הגירה ברורה

“יישומים, התקנים ושירותים לרשת Ethernet ימשיכו לשגשג הן במרחב המסחרי והן במרחב התעשייתי,” אמר קרייג רזניק, מנהל מחקר בקבוצת היועצים ARC. “מאחר שרשת EtherNet/IP משתמשת בפרוטוקול Ethernet רגיל ולא בפרוטוקול קנייני, היצרנים יכולים למנף את ההתפתחויות ולזכות בנוכחות וביכולת ההתחברות של רשת ה-Ethernet ביישומים ברמת העסק גם ברצפת הייצור במפעל.”

ניסיון בישראל עם רשת EtherNet/IP

מפעל “סלטי צבר” היה מן הראשונים בישראל שהתקין עוד בשנת 2006 את מערכות הבקרה, התקני ה-IO והבקרים המתוכנתים על תשתית תקשורת Ethernet/IP. הודות לכך נהנה המפעל מזמינות גבוהה של אביזרי הקצה והרשת. מאז ועד היום עשרות יצרנים נוספים בישראל נהנים מהיתרונות שמציעה רשת EtherNet/IP – אף ביישומים של יצרני בקרה אחרים שאימצו פרוטוקול זה.

במתקן ההתפלה החדש שבונה חברת “מקורות” בלימסול תבוסס התקשורת על רשת ה-Ethernet/IP, ובזכות כך ייהנה מתקן ההתפלה מאחידות בפריסת תשתיות התקשורת באתר.

יתרונות בשימוש ברשת EtherNet/IP

על ידי החלפה של אסטרטגיית רשתות עם ריבוי שכבות בארכיטקטורת רשת סטנדרטית, יצרני OEM יכולים לקצר את זמני ההנדסה, להקטין את סיכוני האינטגרציה ולהפחית את העלויות הכוללות של תכנון, פיתוח ואספקת המכונות. בינתיים, היצרנים בוחרים ברשת EtherNet/IP מפני שהיא מספקת תקשורת פשוטה וביצועים גבוהים כלל מערכתיים, והיא מבוססת באופן נרחב. הצלחתה נשענת על כמה מאפיינים טכניים חשובים שמייחדים אותה, כגון:

  • רשת סטנדרטית אחת: רשת EtherNet/IP מבצעת יישומי בטיחות, תנועה ותהליכים, ועוד ואינספור יישומים נוספים. זאת בהשוואה לרשתות האחרות שנזקקות לגרסאות רבות, לכללים מורכבים ולתוספת חומרה לצורך כך.
  • גמישות בתכנון: רשת EtherNet/IP מציעה את כל אפשרויות התכנון הקיימות ברשת Ethernet מסחרית כדי לענות על צורכי יישומים. לדוגמה, משתמשים רבים מחלקים רשת גדולה למקטעים קטנים יותר. רשת EtherNet/IP תומכת בחלוקה כזו למקטעים ומספקת יכולת העברה חלקה של נתונים על פני הרשת, זאת לעומת הרשתות האחרות, שלא מאפשרות בקלות ניתוב מידע בביצועים גבוהים בין רשתות, כגון איסוף נתונים בזמן אמת או גילוי ראשון של תקלה.

רשת EtherNet/IP כיום ובעתיד

רשת EtherNet/IP מאפשרת יצירת ארכיטקטורת רשת פשוטה ומציעה אסטרטגיית הגירה ברורה עבור משתמשים המעוניינים להבטיח את עתיד הרשת שלהם. היא מציעה גם את הנתיב הטוב ביותר לארכיטקטורת רשת ממוזגת, ומסייעת ליצרנים בהפשטה של זרימת נתוני הבקרה והמידע לשם השגת אופטימיזציה כלל מפעלית.

כמו כן, המינוף של טכנולוגיות מסחריות ועסקיות, המתאפשר על ידי רשת EtherNet/IP, מסייע ליצרנים לפתור את הבעיות העסקיות העתידיות באמצעות חדשנות וגמישות.

כללי