Negli impianti di molti operatori si verificano lunghi tempi di fermo in caso di guasto. La causa del malfunzionamento è spesso dovuta a problemi di rete, la cui localizzazione richiede molto tempo se non si dispone di informazioni adeguate. I dispositivi diagnostici come i Managed Switch e gli access point WLAN di Phoenix Contact offrono una soluzione.
L'elevata disponibilità del sistema con la massima protezione contro accessi non autorizzati è la base essenziale per il successo economico delle aziende. Per raggiungere questo obiettivo, i tempi di inattività devono essere ridotti al minimo grazie a una rapida correzione degli errori. In questo contesto, la diagnostica di rete - ovvero il monitoraggio dettagliato di ogni dispositivo, di ogni connessione e di ogni comunicazione dati - serve soprattutto a fornire informazioni per la determinazione immediata della localizzazione e del tipo di problema.
Tuttavia, molte reti di macchinari e di produzione non hanno capacità diagnostiche o ne dispongono in maniera non sufficiente. Ciò è dovuto in particolare all'uso di componenti dell'infrastruttura come gli Unmanaged Switch che non possono fornire dati su sé stessi o sulla rete. La decisione di utilizzare tali dispositivi è spesso giustificata dal basso prezzo d'acquisto e dall'elevata facilità d'uso, che di solito non richiede alcun know-how relativo alla tecnologia di rete. Molti operatori ignorano i vantaggi a medio e lungo termine dei componenti di infrastruttura diagnosticabili, come i Managed Switches o gli Access Point, che fungono da fonte centrale di informazioni nella rete e giustificano quindi il loro prezzo più elevato in termini economici. Così, i costi di investimento, inizialmente più elevati, di solito si ripagano dopo il primo guasto della rete prevenuto o eliminato più rapidamente e con la riduzione dei tempi di inattività del sistema o di arresto della produzione a questo associati. L'esperienza dimostra che la ricerca di errori di rete senza informazioni diagnostiche disponibili può richiedere ore o addirittura giorni.
Problemi di collegamento, emissioni EMC, guasti ai dispositivi
Gli operatori di macchinari e di reti produttive si trovano, nella pratica, di fronte a sfide tipiche. I problemi di collegamento sono tra i motivi più comuni per i guasti di comunicazione dati nelle reti Ethernet. Le cause sono spesso banali e facili da eliminare: di solito, i guasti sono originati da cavi e connettori allentati o difettosi, ad esempio a causa di un cattivo assemblaggio, di un errato montaggio o di interblocchi rotti. Altre cause possono insorgere a causa di dispositivi malfunzionanti ed elevati tassi di perdita di pacchetti, ad esempio derivanti da emissioni EMC nelle immediate vicinanze dei cavi di rete.
Per quanto semplici siano di solito le ragioni, i loro effetti possono essere gravi. Se la rete non è configurata in modo ridondante, una singola interruzione della connessione può separare intere aree l'una dall'altra e quindi portare a tempi di inattività del sistema. I componenti di rete diagnosticabili contribuiscono a una rapida determinazione del tipo e dell’ubicazione del problema attraverso meccanismi come il rilevamento del link-down e le statistiche estese delle porte. Di conseguenza, lo sforzo richiesto al personale di servizio è spesso notevolmente ridotto, così come i tempi di inattività (figura 1).
Sovraccarichi e accessi non autorizzati come tipiche fonti di errore
Un altro fattore scatenante per i problemi di rete risiede nei sovraccarichi derivanti da componenti aggiunti successivamente. Soprattutto nelle reti più piccole, la stabilità spesso diminuisce quando gli ulteriori dispositivi installati aumentano il volume dei dati. Un esempio è la successiva integrazione di sistemi di telecamere ad alta intensità di dati nelle reti esistenti. La capacità in tempo reale delle reti di automazione, come Profinet o Ethernet/IP, può risentire particolarmente del maggior volume di dati. Anche in questo caso, i componenti di rete diagnosticabili, come i Managed Switches, supportano l’individuazione dei problemi fornendo statistiche sull'utilizzo delle singole connessioni dati.
I problemi di rete possono anche derivare da accessi non autorizzati attraverso una porta di commutazione libera e non protetta. Di conseguenza, la rete viene manipolata in modo mirato o il software dannoso viene installato inconsapevolmente tramite un portatile di servizio. Oltre alla protezione contro gli accessi esterni non autorizzati, è quindi importante che anche l'accesso interno alla macchina e alla rete di produzione sia regolato e che i tentativi di accesso possano essere segnalati e tracciati direttamente tramite messaggi ed allarmi appropriati. Il presupposto è dato anche dai componenti di rete diagnosticabili. Molti Managed Switch offrono funzioni di sicurezza che regolano e monitorano l'accesso attraverso le porte e indicano i tentativi di accesso non autorizzati.
Fornitura e mirroring dei dati diagnostici
Se l'utente utilizza componenti diagnostici di Phoenix Contact, dispone di numerose opzioni per accedere ai dati di rete. La gestione basata sul web, che può essere aperta con un browser convenzionale, si è dimostrata un'opzione semplice e di facile utilizzo. Oltre ad un gran numero di opzioni di configurazione, tutti i dati diagnostici possono essere richiamati in modo strutturato e chiaro (figura 2).
Per gli utenti che preferiscono utilizzare un sistema diagnostico centrale, i componenti di rete di Phoenix Contact forniscono i loro dati diagnostici attraverso varie interfacce standardizzate. Ad esempio, gli episodi visualizzati nel registro eventi possono anche essere inviati ad un server syslog come messaggi, se lo si desidera. Questa tecnologia è supportata da molti sistemi diagnostici. Nelle reti Profinet ed Ethernet/IP, il controllore di solito legge direttamente i dati diagnostici, permettendo di interrogare i dati dai componenti della rete, come i Managed Switch, e di elaborarli nel controllore. Nell'ambiente Profinet, ad esempio, vengono utilizzati a questo scopo i dati di processo o i cosiddetti dati di registrazione aciclici.
Per un'analisi dettagliata della comunicazione dei dati a livello di pacchetto, numerosi componenti di rete di Phoenix Contact includono funzioni di port mirroring le quali consentono di copiare l'intero traffico dati in entrata e/o in uscita di una o più porte su una cosiddetta porta mirror. Speciali strumenti software che registrano il traffico di dati speculari aiutano poi ad analizzarlo. Gli utenti particolarmente esperti o il personale di supporto con un ampio know-how di ingegneria di rete usano frequentemente questa funzione durante la ricerca della causa di problemi di rete non evidenti.
Conclusione
I potenti componenti di rete di Phoenix Contact offrono un'ampia gamma di funzioni per la diagnostica delle reti di macchinari e di produzione. Indipendentemente dal fatto che si tratti di esperti o di utenti con scarso know-how in materia di tecnologia di rete: ognuno può scegliere l'opzione di diagnosi che più gli si addice. I Managed Switch, come la gamma FL Switch 2000, o i componenti wireless, come le serie FL WLAN 1100 e FL WLAN 2100, sono quindi la soluzione ottimale per ridurre al minimo i tempi di inattività causati da errori di rete (figura 3).
