증가하는 데이터 네트워크에서 이더넷 통신

기계 데이터 네트워크에 설치된 이더넷이 가능한 컴포넌트의 수가 과거에는 상대적으로 제한적이었지만, 오늘날은 연속적인 이더넷 통신으로 인해 그 수가 계속해서 증가하고 있다. 복잡한 데이터 네트워크를 관리하기 위해 한 자동화 컴포넌트 제조사가 취급하기 간단하고 안전하며 미래 지향적인 솔루션을 제공하고 있다.

얀 아울렌베르크 (Jan Aulenberg) M. Sc.: Phoenix Contact Electronics GmbH 네트워크 기술 제품 매니저

데이터 네트워크에서 데이터 교환이 많아진다는 것은 원치 않는 데이터 트래픽 리스크 역시 높아진다는 의미이다. 승인되지 않은 장치를 연결하거나 실수로 삽입된 루프는 생산 공정을 방해요소가 될 수 있다. 사용자가 프로피넷이나 이더넷/IP와 같은 특정 프로토콜을 사용하고자 하는 경우, 안정적인 데이터 교환이 보장되도록 사용하는 장치가 특정 요건을 충족해야 한다. 클라우드 기반 솔루션, IT 보안, 스마트 장치의 사용 또는 안전한 원격 정비 방법과 같은 기술 경향 역시 데이터 통신에 영향을 끼친다. 이는 기계 제조사에게는 새로운 기술로 보완 가능한 더 큰 데이터 네트워크를 지속적으로 계획하고 정비해야 한다는 뜻이다. 그리고 그 전체를 소유주와 사용자의 직원들이 간단하게 통제할 수 있어야 한다.

이러한 요구를 충족하기 위해 기계 데이터 네트워크에서는 컴포넌트들을 연결하고 데이터 전송을 제어하는 스위치 외에 새로운 유형의 장치도 사용한다. 모바일 단말기나 운반 시스템을 자동화 네트워크에 연결하기 위해 예를 들어 무선 모듈을 사용한다. 보안 컴포넌트는 기계를 안전하게 생산 데이터 네트워크에 통합하도록 책임진다. 또한 보안 컴포넌트는 기계에 암호화된 접근을 가능하게 하고 그로 인해 안전한 원격 액세스를 가능하게 한다. 기계 엔지니어링을 국제적인 경쟁 압박을 겪고 취급하기 쉬운 기계를 원하는 고객들의 요건을 구현해야 하기 때문에 필요한 모든 데이터 네트워크 컴포넌트를 한 제조사에서 구매하는 것이 합리적이다. 이로 인해 통일된 운전 철학이 가능하고 가격 협상의 여지가 생긴다. Phoenix Contact는 제품군 FL Switch 2000, FL WLAN 1100, FL Mguard, TC Cloud Client로 기계 데이터 네트워크 솔루션을 제시한다.

위와 같은 제품 포트폴리오로 기계 데이터 네트워크 구성을 위한 모든 컴포넌트를 갖춘다.

간단하고도 성능 좋은 조합

과거에는 기계 엔지니어링에서 대부분 언매니지드 스위치가 네트워크 관련 장치들 간의 인터페이스로 기능하였다. 그 이유는 저렴한 가격과 간단한 작동 개시 때문이었다. 그러나 그 장치는 계속해서 증가하는 네트워크 관련 장치의 커져 가는 통신 수요로부터 생기는 요건을 충족하지 못한다. 언매니지드 스위치는 예를 들어 네트워크 진단 및 데이터 부하를 줄이기 위한 메커니즘을 갖고 있지 않다. 따라서 언매니지드 스위치는 현대식 기계 네트워크에서 사용하기에는 조건적으로만 적합하다.

그와 달리 지능형 스위치는 정확하게 이 기능을 갖고 있다. 가장 적합하게 조율된 기능 범위를 바탕으로 지능형 스위치는 조작하기 쉬운 언매니지드 장치의 장점과 매니지드 스위치의 성능을 조합한다. 이뿐만 아니라 Phoenix Contact의 제품군 FL Switch 2000은 루프 억제를 위한 리던던시 메커니즘과 전송 표준 프로피넷과 이더넷/IP의 기본적인 기능을 지원한다. 이 언매니지드 모드는 사용자 친화적인 취급을 보장한다. 이를 위해 언매니지드 모드는 장치가 언매니지드 스위치로 작동하는 것을 가능하게 하고, 반면 백그라운드에서는 데이터 네트워크 강화를 위한 매니지먼트 기능이 활성화된다. 또한 FL Switch 2100 버전으로는 기가비트 통신을 위한 기계 네트워크를 구성할 수 있다.

기계 또는 스위치 캐비닛에 직접 설치

모바일 장치와 무인 운반 시스템을 기계 네트워크에 통합하는 경향으로 인해 예를 들어 WLAN을 통한 무선 데이터 교환이 필요해진다. 데이터가 안정적으로 수신자에게 도착하도록, 각 기계에는 액세스 포인트라고도 부르는 접근점이 설치되어 있으며, 이 접근점이 WLAN 신호를 전송한다. 대체로 액세스 포인트는 스위치 캐비닛에 장착되고 적어도 두 개의 안테나가 기계에 설치된다. Phoenix Contact는 제품군 FL WLAN 1100으로 기계와 시스템에 완전한 WLAN 수신을 위한 보다 간단한 솔루션을 제공한다. 이 무선 모듈은 액세스 포인트와 안테나를 한 장치에 결합할 뿐만 아니라, 싱글홀 마운팅을 통해 크게 수고하지 않고 기계와 스위치 캐비닛에 또는 이동 차량에 설치할 수 있다. 추가로 설치하는 것도 가능하다. 액세스 포인트에 통합되는 안테나는 통상적인 모든 WLAN 표준 (IEC 802.11a/b/g/n)와 WLAN 주파수 (2.4 및 5 GHz) 그리고 Mimo(Multiple Input Multiple Output) 안테나 기술을 지원하고, 빠르고 안정적으로 데이터를 전송할 수 있게 한다.

포괄적인 보안 기능

Mguard Secure Cloud로 기계와 시스템을 안전하게 원격 정비할 수 있다.

기계를 생산 데이터 네트워크에 연결하기, 생산 데이터 네트워크를 클라우드 기반 솔루션에 연결하기 또는 기계 제조사를 통한 원격 정비가 관건인 경우, 모든 어플리케이션은 안전한 그리고 암호화된 통신을 요구한다. TC Cloud Client와 FL Mguard 제품군의 원격 정비 모듈은 서비스 기사가 원거리에서 인터넷을 통해 기계와 시스템에 연결할 수 있도록 책임진다. 이런 작업은 필요에 따라 운영자의 네트워크를 통해 또는 전세계적인 4G LTE 모바일 무선 네트워크를 통해 이루어진다. 이때 Mguard Secure Cloud를 이용하면 보안 프로토콜 Ipsec를 통해 암호화를 포함한 확장 가능한 VPN 인프라를 구성할 수 있다. 이런 방식으로 교화되는 모든 데이터의 기밀성, 신뢰성 및 무결성이 주어진다. 또한 기계를 생산 데이터 네트워크에 안전하게 연결하도록 Security Appliances FL Mguard는 광범위한 방화벽 기능을 제공하며, 이 방화벽 기능은 기계 네트워크를 무단 접근으로부터 보호한다.

스마트 장치를 통한 기계 데이터 네트워크 원격 정비

많은 기계 제조사들은 가능한 간단하게 작동할 수 있는 장치를 자신들의 데이터 네트워크에 사용하길 원한다. 대부분 복잡한 컴포넌트의 구성으로부터 발생하는 추가의 시간적 및 경제적 비용을 피하고 싶어하기 때문에 기계 제조사들은 의식적으로 견고하고 진단 가능한 네트워크의 장점을 포기한다. 이미 언급했듯이, 플러그 & 플레이 기능 때문에 그저 파워 서플라이와 데이터 네트워크에만 연결할 수 있는 언매니지드 스위치를 자주 사용한다. 따라서 이 장치는 조정할 필요가 없다.

수많은 장점을 포기하는 일 없이, 매니지먼트 기능이 있는 컴포넌트에서도 구성 비용을 최소화하기 위해 기게 제조사를 위해 최적화된 Phoenix Contact의 장치는 간단한 방법으로 구성할 수 있다. 브라우저 기반 웹 베이스 매니지먼트와 SNMP (Simple Network Management Protocol)을 통해 제공되는 일반적인 구성 외에, 2000대 제품군의 스위치와 TC Cloud Client는 SD 카드를 제공한다. 작성되어 있는 구성을 이 카드로 원하는 만큼 복사할 수 있다. 사용자가 결함이 있는 컴포넌트를 교체해야 하는 경우, 대체 장치를 번거롭게 새로 구성하지 않아도 된다. 또 다른 옵션으로는 제품군 FL WLAN 1100과 FL Switches 2000의 무선 모듈을 명령 기반 CLI (Command-line Interface)로 설정 할 수 있다.

모든 컴포넌트를 동시에 업데이트

점점 더 커지는 자동화 네트워크의 추세로 인해 점점 더 많은 수의 기계 제조사들이 데이터 네트워크 관리에 있어서 부담을 느낀다. 그뿐만 아니라 기계 제조사들은 많은 시간 및 그와 결부된 비용을 한탄한다. 따라서 수많은 기업들이 데이터 네트워크 관리를 수월하게 하는 솔루션을 찾는다. Phoenix Contact는 스위치와 WLAN 컴포넌트 그리고 보안 컴포넌트를 관리할 수 있도록, 최초의 장치 매개변수화부터 작동 중 모니터링 기능을 거쳐 적용 사례에 맞는 구성 관리 및 펌웨어 관리까지 중요한 모든 기능을 포함하는 소프트웨어 툴인 FL Network Manager을 제공한다.

과거에는 펌웨어 업데이트를 각 장치마다 실시해야 했다면, FL Network Manager를 사용하면 모든 컴포넌트를 동시에 업데이트 할 수 있다. 데이터 네트워크 내에서 장치 구성 관리도 간단하게 이루어진다. 따라서 모든 구성 파일을 한 단계로 로컬에 저장하고 필요 시 다시 (교환) 장치에서 사용할 수 있다. 통합된 BootP/DHCP와 TFTP 서버 기능으로 인해 장치 매개변수화를 위한 각기 다른 소프트웨어 툴을 사용할 필요가 없다. 따라서 FL Network Manager는 자동화 데이터 네트워크에 있어서 본질적인 모든 관리 기능을 일목요연한 툴에 통합한다.