HMS Networks AB · OMXSTO:HMS

HMS Networks AB — Technical Presentation (December 2018)

27 slides from HMS Networks AB's technical presentation, December 2018

  1. Slide 1: 正常运行时间最大化

    正常运行时间最大化 解决因网络异常导致的过程故障, 从而避免间歇性生产停机 2018 年 5 月 31 日 1

  2. Slide 2: 以太网需求

    以太网需求 以太网是工业自动化领域增长最快的通信技术。这种增长趋势主要受到 以下因素的驱动: 自动化生产需 整合企业管理 超出本地组织 日益增加的速 求,以降低成 业务功能的需 架构权限的数 度需求,这将 本 求 据传播需求 挑战传统的现 场总线体系结 构 来源: IMS Research 2018 年 5 月 31 日 2

  3. Slide 3: 改善正常运行时间的优势

    改善正常运行时间的优势 利润增加 改善的直接人力成本 如果单条生产线每分钟生产 100 个装置,每 当您的正常运行时间增加时,您的生产水平 台装置的利润为 1 美元,那么每停工一小时 也会相应上升,但是此时劳动力则保持不变。 就意味着生产损失将高达 6000 美元。对汽 这将减少单位人力成本。此外,员工还能够 车行业而言,每分钟的生产损失高达 专注于其主要任务,并提高工作效率。 22,000 美元。 恢复运营 降低库存成本 提高正常运行时间可增加工厂运营能力,从 许多公司的典型持有成本约占年度库存成本 而使工厂能够更好地应对需求激增的情况。 的 10-30% 。减少间歇性停机时间(如周转 时间

  4. Slide 4: 提高正常运行时间所面临的挑战

    提高正常运行时间所面临的挑战 如何简单有效地诊断各类问题,并尽快解决各种问题? 即便某个流程设计方案详细考虑了各种容错因素,它也会经常碰到影响正常运 行时间的问题。工厂网络的间歇性故障已经令人头痛不已,而设备周转或新设 备的投运则无疑导致停机问题雪上加霜。 2018 年 5 月 31 日 4

  5. Slide 5: 解决方案

    解决方案 建立智能化的工业网络,从而实现自我监测, 并在需要采取相应措施前发出警报。 2018 年 5 月 31 日 5

  6. Slide 6: 制造工作单元网络架构

    制造工作单元 千兆 POE+ N-Ring™ 串行 RS-485 接口 光纤介质 10/100M 以太网 铜介质 10/100/1000M 以太网 有线 / 蜂窝 MQTT (消息队列遥测传输) 2018 年 5 月 31 日 6

  7. Slide 7: 管理型交换机

    管理型 2 层交换机 708TX 2 层快速以太网管理型交换 机 NT24k-8TX 2 层全千兆管理型交换机 NT24k-8TX 2 层全千兆管理型交换机 NT24k-16M12 IP67 防护等级 2 层全千兆管理型交换机 N-Ring™ 冗余介质传输路径 ~30ms 自愈时间 2018 年 5 月 31 日 7

  8. Slide 8: 为什么是管理型交换机?

    为什么是管理型交换机? 当局域网的数据流量输入和控制过程至关重要时,那么管理型交换机无 疑是您的不二之选。 • 管理型交换机帮助您能够实现以下功能: – 根据您的设置需求进行专门配置 – 监测交换机的性能 – 掌握数据的传输过程以及信息访问权限 – 问题检测、诊断和修复 2018 年 5 月 31 日 8

  9. Slide 9: 密钥管理型交换机特性

    密钥管理型交换机特性 虚拟 LAN(VLAN) 远程监控 按照逻辑将设备分组以隔离彼此之 充分利用 N-View 数据 间的数据传输,即使数据流经同一 包、 Crimson 3.x 设备和 N-View 交换机亦是如此。 2 ,能够在问题出现的第一时间内 获得关于设备和实时警报的信息, 并帮助您理解其具体内容。 冗余 端口镜像 通过备用数据传输路径防止连接或 复制并转发网络数据,以对其它端 电缆故障对网络造成任何影响 口和网络数据进行观察,进而防止 网络服务的中断。 2018 年 5 月 31 日 9

  10. Slide 10: 为什么选择红狮管理型交换机?

    为什么选择红狮管理型交换机? 典型商业交换机 典型工业交换机 规格参数 红狮交换机 (带风扇冷却功能) 和现场设备 平均无故障时间 25k 200k >1M 抗振动 / 冲击能力 1/5G 5/10G 50/200G 除以上功能以外,红 狮的专有 IGMP 配置 防静电保护 / 过压保护 2kV 4kV 到 6kV 16kV 网络非常易于使用, 并且能够在网络上对 工作温度 (C) 0° 到 45° -20° 到 60° -40° 到 70/80/85° 新设备进行调试时缩 短配置时间和停机时 ~ 30ms 间。 冗余协议 STP/RSTP >30s 专用环网 <1s N-Ring, 实时环网

  11. Slide 11: 什么是虚拟 LAN (VLAN)?

    什么是虚拟 LAN (VLAN) ? 快速复习:通信方式 单播 广播 组播 EtherNet /IP 通常采用组播通 信方式 • IEEE 802.1Q 是支持 VLAN 的网络标准 • 802.1Q 定义了一个以太网帧标记系统,同时规定了交换机应如何对这些数据帧进行处理 8 字节 6 字节 6 字节 2 字节 46-1500 字节 4 字节 类 S 802.1Q 数据帧 I 前言 F 目标地址 源地址 报头 型/ 数据 / 有效载荷 P D 长度 检查 G 2018 年 5 月 31 日 11 11

  12. Slide 12: 为什么使用 VLAN?

    为什么使用 VLAN ? VLAN 采用了双重隔离方式,显著提高了安全性 VLAN 2 首先,我们可以执行一项非常流行 VLAN 3 的测试。 IP : 192.168.1.200 这些设备真的可以相互通信吗? IP 192.168.2.210 掩码: 255.255.255.0 255.255.0.0 掩码: 255.255.255.0 255.255.0.0 ? IP : 192.168.1.201 IP 192.168.2.211 掩码: 255.255.255.0 255.255.0.0 是的。 这些设备位于同一子网内,并 掩码: 255.255.255.0 255.255.0.0 且

  13. Slide 13: 互联网组播管理协议 (IGMP)

    互联网组播管理协议 (IGMP) • 控制网络的单台网络设备都具有一个每秒分组数 (pps) 限值 • 一旦达到此限值,设备将 出现故障并最终可能导致 停机现象 • 如果网络未正确配置 IGMP , 则所有多播通信都将采用 广播方式。 广播 组播 • 这将增加所有设备的网络 pps , 此现象可能导致控制过程中断。 • 最佳方案:红狮 N-Tron 系列管理型交换机可实现自动 IGMP ,简化 设置过程,并减少网络数据传输流量。 2018 年 5 月 31 日 13

  14. Slide 14: N-View 使能交换机监控和警报

    监测和诊断 模块化控制器 同步协议转换 数据记录和服务器同步 N-View 使能交换机监控和警报 CR HMI 操作员界面 同步协议转换功能 N-View 2 数据记录 * , SQL 服务器同步和查询 应用于 N-Tron 系列管理和监控型交换机的远程 N-View 使能交换机监测、信息显示和警报 设备监控和管理软件 以最方便操作的方式安排何时和如何更新 2018 年 5 月 31 日 14

  15. Slide 15: N-View 自动数据包收集

    N-View 自动数据包收集 • N-View 针对 300-N 、 500-N 、 500-A 、 700 、 7000 错误变量 和 NT24K® 交换机产品提供了远程网络流量和状态监 测 • 计算交换机启动后每个端口发现的数据包错误数量 通信变量 • N-View 使能交换机将定期自动发送一个小型以太网数 据包,其中包含交换机的所有端口状态 • 计算交换机启动后通过端口的特定类型以太网数据包 的字节数(单位:字节) – 5 个交换机级数据点 – 每个端口额外增加 41 个数据点 状态变量 • 指示交换机的运行状况 • 与传统 SNMP 相比, N-View 数据包信息较少,因此 所有数据

  16. Slide 16: Crimson 3.x 设备的 N-View 驱动安装

    Crimson 3.x 设备的 N-View 驱动安装 从 Crimson 所支持的 300 种以上的 工业协议列表选择 N-View 监视器驱 动程序 将设备模块增加至导航窗格协议,然后 编辑窗格的交换机数据 2018 年 5 月 31 日 16

  17. Slide 17: N-View 驱动程序创建数据标签

    创建数据标签 • N-View 驱动程序对那些能够 在 Crimson 3.x 内执行数据 的寄存器进行了规范化定义 • 用户能够通过 Crimson 或使 用 Microsoft Excel 等软件创 建标签,并根据驱动程序命 名约定条例,自动快速地创 建标签 – 仅需将生成的 .csv 直接导入 Crimson 3.x 即可 2018 年 5 月 31 日 17

  18. Slide 18: N-View 2 Windows 应用程序

    N-View 2 Windows 应用程序 • 支持用户配置 IP 范围的设备的 自动发现和逻辑网络视图 • 自动标记和突出显示重复 IP 地 址 • 能够通过设备页面更改 IP 地址 – 只需单击 IP 地址即可打开交换 机网页,从而实现高级配置 • 根据型号单独或通过用户定义组 进行固件定时更新;立即或在未 来某个日期和时间 2018 年 5 月 31 日 18

  19. Slide 19: 利用管理型交换机最大限度地延长正常运行时间

    利用管理型交换机最大限度地延长正常运行时间 • 使用 VLAN 隔离和保护数据传 输过程 • 利用 Crimson 3.x 设备使用 N- View 数据包监控任意位置的交 换机,并针对潜在问题创建实 时警报 • 安排固件更新计划,以减少其 对操作的影响 • 利用自动 IGMP 简化设置过程, 加快网络新设备调试进度 • 利用 N-Ring 实现冗余和超快修 复 2018 年 5 月 31 日 19

  20. Slide 20: 带 RAM-6021 的 3 层路由

    带 RAM-6021 的 3 层路由 RAM-6021 3 层路由器 简化和保护您的网络 坚固耐用,性能可靠 2018 年 5 月 31 日 20

  21. Slide 21: 简化和保护您的网络

    简化和保护您的网络 不同子网之间的路由 网络地址转换 (NAT) • 通过定义不同功能之间的逻辑边界,保 • 创建易于管理、可重复使用的程序,能 持网络内部的清晰分离,而无需增加重 够实现跨装置或工厂使用,无需增设其 新布线成本 它价格昂贵的 PLC 网络接口 • 减少发送到整个网络的广播流量 • 简化系统备份过程,并通过 NAT 增加网 络安全性 状态防火墙 虚拟专用网络 (VPN) • 启用安全远程访问 • 红狮路由器在默认情况下是安全的,发 • 根据状态、端口或协议实现数据通信的 货时每个设备都具有唯一的密码标识 流通和屏蔽 • 支持 2,048 位加密方式;相比之下,银 • 监视接口开

  22. Slide 22: 坚固耐用,性能可靠

    坚固耐用,性能可靠 能够在偏远地区和恶劣环境中安全部署 工作温度范围:零下 40 至 75° C 抗振动能力: 15 g • 符合 IEC60068-2-27 标准 抗冲击能力: 13.2-100 Hz , Hz • 符合 IEC60068-2-6 标准 RAM-6021 3 层路由器 通过 UL 1 级 2 区 A 、 B 、 C 和 D 组认证 2018 年 5 月 31 日 22

  23. Slide 23: 分层安全实现最大范围的保护

    分层安全实现最大范围的保护 使用警报进行实时监控 利用虚拟局域网实现双重隔离 密码保护设置 端口安全 状态防火墙 虚拟专用网络 2018 年 5 月 31 日 23

  24. Slide 24: 其他正常运行时间考虑因素

    其他正常运行时间考虑因素 1000-POE+ 千兆以太网供电 发射器 1002MC 工业介质转换器 NT24k-16M12 IP67 防护等级 2 层全千兆管理型交换机 2018 年 5 月 31 日 24

  25. Slide 25: 其他正常运行时间考虑因素

    其他正常运行时间考虑因素 • 使用光纤的诸多优势: • 无需单独电源线 • 直接安装在电池 / 设 • 抗噪声 • 降低布线和安装成本 备中 • 浪涌抗扰度 • 供电设备无需靠近电 • 通过减少定制面板需 • 增加数据传输距离 源插座 求降低总系统成本 • 简化访问、安装和维 护过程 M12 连接 介质转换 POE/POE+ 器的 IP67 等级 2018 年 5 月 31 日 25

  26. Slide 26: 成功案例 | 汽车制造

    成功案例 | 汽车制造 情况说明 当机器人和其他机器在制造过程中需要对工具 进行更换时,它们必须断开其机械、电气和逻 价值 辑连接,并且需要花费 10 秒以上时间才能再 次重连。某家大型汽车原始设备制造商对此领 红狮的快速启动时间至关重要,能够帮助 域保持了密切关注,希望能够尽可能延长正常 原始设备生产商缩短周转时间。此外,得 运行时间并降低成本。 益于 IP67 防护等级和 M12 连接器,交换 机可直接安装在部分电池装置内,通过缩 小剩余控制机柜外壳,实现更轻松的维护 并降低总系统成本。 解决方案 红狮建议采用 708M12 这种 IP67 防护等级管 理型以太网交换机,该交换机具有扩展的

  27. Slide 27: 成功案例 | 灌装

    成功案例 | 灌装 情况说明 价值 一家区域性的灌装厂发现其工厂的某个区域出 现网络故障。由于这些网络故障本质上都属于 间歇性故障,部分时候可能会自行消失,因此 当检查 N-View 数据时,团队很快发现在其中一个环形端口丢失了 经过数周调查后,管理人员仍然难以查明具体 数据包、 FCS 错误和符号错误,这些迹象表明布线可能存在问题。 原因。 他们在几分钟内就对电缆进行了更换并重启交换机。此后,客户 报告称间歇性问题已得到解决,因此正常运行时间得以延长数个 小时。 解决方案 红狮技术团队到达现场后发现,虽然客户使用 的是红狮的 N-Tron 系列管理型交换机,但他 们并未使用 N-View 功

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