EtherMIRROR je pasivní zařízení pro vytvoření měřicího bodu, na který připojíte TAP adaptér. Detaily na webu prodejce Foxon zde.
Měření sítí PROFINET nebo Ethernet/IP by se mělo provádět i preventivně, a to v ideálním případě alespoň jednou za rok. Ale je potřeba si uvědomit, že pro provedení komplexního a důvěryhodného měření je potřeba síť měřit aktivně, ale také pasivně.
Pro aktivní metodu nám stačí volný port switche, ale pro pasivní metodu se provádí měření pomocí TAP adaptéru, a to pro nás znamená, že síť musíme rozpojit, připojit TAP adaptér, provést měření a TAP adaptér zase odpojit. Kvůli tomu dvakrát přerušíme výrobu, a to mnohdy není vůbec možné. Abychom se s tímto problémem nemuseli potýkat a mohli síť měřit kdykoliv bez jakéhokoliv přerušení komunikace, tak je tu EtherMirror.
Pro pochopení, jak to funguje, je důležité vědět, jak jsou vnitřně spojeny jednotlivé porty. Network je výrobní síť s PLC, Monitor jsou pak porty pro připojení TAP adaptéru nebo dalšího měřicího zařízení.
Tohle je pro pochopení nejlepší obrázek (vypůjčili jsme si jej z webu prodejce Foxon). Abychom mohli pomocí TAP adaptéru (respektive i EtherMirroru) analyzovat veškerou komunikaci, tak ho většinou připojujeme mezi PLC a dalšího účastníka, a to kvůli tomu, že je to ten nejvytíženější spoj na síti.
Požadavek na osazení EtherMirror vedle PLC se může realizovat už při výrobě stroje, nebo se může instalovat dodatečně. Monitorovací porty se pak dají použít i pro připojení permanentní diagnostiky.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Měřicí bod EtherMirror, dále EtherTAP a Atlas pro vyhodnocení. Nejsou to úplně jednoduché věci, na druhé straně v síti, kde jsou desítky účastníků, má taková diagnostika v případě potíží opravdu cenu. Pomůže urychleně lokalizovat a odstranit chybu v případě výpadku, ale zároveň vás upozorní na jakoukoliv malou nesrovnalost a díky tomu můžete odstranit malé chyby na síti ještě před tím, než se nakumulují a způsobí výpadek komunikace a prostoje.
Zapojení přesně podle manuálu, i když se to možná nezdá.
V případě, že můžeme PROFINET síť rozpojit, můžeme EtherTAP připojit napřímo a EtherMirror potřebovat nemusíme. Ale právě v použití EtherMirror je ten vtip. Když se jednou EtherMirror připojí, tak už linku rozpojovat vůbec nemusíme, navíc je potřeba zdůraznit, že absolutně neovlivňuje komunikaci, nezpožďuje pakety, a navíc funguje i v případě výpadku jeho napájení.
Vyhodnocení a diagnostika přes hardware Atlas, na kterém běží kromě jiného webový server pro připojení PC.
Sledovat větší síť jen pomocí samotného PC a nějakého software je sice taky možné, ale velmi často dochází k zahlcení ethernetového portu a celého PC, které tyto úlohy nemusí zvládat. Atlas je vhodný pro permanentní conditon monitoring sítě, zkrátka se zavře do rozvaděče a neustále monitoruje komunikaci a sleduje, jak na tom síť je.
Veškerá data máme dostupná přes webový server v Atlas. Práci s tímto nástrojem jsme si již ukazovali před několika lety tady, ale nyní se vše posunulo o kus dále.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Nejdůležitější je nastavit IP adresy tak, abychom mohli vše připojit do sítí bez jakékoliv kolize, tedy výrobní (factory) síť - síť s PLC a kancelářskou (office). Obě jsou samozřejmě odděleny.
Jak je vidět, něco nám v síti dělá nepořádek. Je to manažovatelný PROFINET switch Helmholz, který ale není nijak nastaven. Nemá nastavenu ani IP adresu, proto je výrazně označen. Takto třeba jednoduše zjistíte, jestli někdo náhodou do sítě nepřipojil nějaké neznámé nové zařízení.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Tady máme seznam účastníků na síti - Device list.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Analýza přes EtherTAP. Na té naší síti samozřejmě nic netypického nebude.
EtherMirror nám zrcadlí všech 7 OSI vrstev, všechny typy paketů různých velikostí, chyby a VLAN komunikaci. Tedy vše, co potřebujeme pro pasivní analýzu.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Detail záznamu výměny dat a analýzy. My tady nic nemáme, ale ve skutečné výrobní síti to pak vypadá trochu jinak.
Mimochodem vyhodnocení této diagnostiky není úplně jednoduché, existuje na to u Foxonu školení a je potřeba opravdu vědět, co máme naměřit, a to správně vyhodnotit..
Klikněte na obrázek pro zvětšení
A také spoustu definovaných PROFINET alarmů s možností třídění podle typu a významu
Můžeme také zachytávat komunikaci na základě spouštěčů.
Můžeme si také nechat vygenerovat reporty snad od všeho možného i nemožného. :)
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Závěr:
Inovativní řešení, díky kterému můžeme diagnostikovat síť PROFINET a Ethernet/IP pasivní metodou bez nutnosti rozpojení komunikace, čímž můžete snížit prostoje na vaší lince. Samozřejmě za podmínky instalace měřicího bodu jako pevné součásti zařízení a PROFINET linky. Mimochodem tento měřicí bod můžete u PLC využívat i pro další funkce, obdobně, jako by tam byl switch.
EtherMirror tedy může být osazený vedle každého PLC systému běžícího na PROFINET nebo Ethernet/IP, a to převážně tam, kde se klade důležitost na nepřetržitý provoz a neplánované odstávky z důvodu výpadku komunikace nejsou přípustné.
Jaroslav Blažek
Doplňující odkazy k článku:
