Híd az ipari automatizálás és az IT között Napjaink ipari informatikai alkalmazásai során egyre több esetben egy központi felügyeleti rendszerhez csatlakozik az összes terepi eszköz, így az ipari automatizálási és információtechnológiai (IT) rendszereket és protokollokat mind gyakrabban szükséges összehangolni

Ilyen problémával találkoztunk, amikor egy Omron PLC Hostlink protokollját kellett egy SNMP-alapú felügyeleti rendszerbe illesztenünk. A feladatot sikerült megoldani, így tulajdonképpen hidat képeztünk az SNMP-alapú IT-alkalmazás és a terepi Hostlink protokollon kommunikáló eszközök között. Az alábbi cikkben olyan megoldást szeretnénk bemutatni, amelynek segítségével a terepi eszközök is SNMP-alapú távfelügyelet alá integrálhatóak

Néhány szó az SNMP-ről...
A Simple Network Management Protocolt (SNMP, egyszerű hálózatmenedzselő protokoll) a 80-as évek közepén fejlesztették ki, mert egyre jelentősebb problémát jelentett a növekvő hálózat menedzselése. Átmeneti megoldásnak szánták, amíg egy jobban kidolgozott protokoll el nem készül. Az SNMP vonzereje az 1990-es évek elején hódított a felhasználók körében, akik egy jól bevált, elérhető módszert kerestek hálózatuk felügyeletéhez, népszerűsége így háttérbe szorította a leváltására készült utódait is.
Az SNMP által nyújtott megoldás egyszerű: üzenetek formájában szerzi meg a szükséges információkat az eszközöktől (lekérdezés-válasz, illetve esemény által generált üzenet). Az SNMP három fő alkotóelemből áll: menedzser (Manager), kiszolgálóprogram (Agent) és menedzsment információs bázis (Management Information Base - MIB).
Az SNMP Manager gyűjti az adatokat, mint pl. egy SCADA-alkalmazás, ez rendszerint egy felügyeleti számítógépen fut. Általában képes további értesítéseket, alarmokat generálni e-mail, SMS formájában, ezáltal biztosítani és könnyebbé tenni az ember nélküli távfelügyeletet.
Az SNMP Agent általában magán az adatszolgáltató eszközön fut, és a fizikailag rendelkezésre álló adatokat (környezeti hőmérséklet, processzorterheltség stb.) szolgáltatja, illetve generálhat lekérdezés nélküli üzeneteket, ún. SNMP trap-eket (riasztás, esemény).
A MIB fájl elsődleges feladata az SNMP-tulajdonságok vagy -változók definiálása, illetve emberek számára értelmezhető változatra fordítása. (Az SNMP mint protokoll egyébként használható MIB nélkül is.)

Az SNMP legjellemzőbb alkalmazói az IT-szakemberek, -rendszergazdák. Szerverek, szolgáltatások fizikai és statisztikai adatait, eseményeit gyűjtik a protokoll és az azt használó SNMP Manager segítségével.

A Moxa ioLogik megoldása
A Moxa ioLogik Ethernet alapú adatgyűjtő termékek analóg és digitális I/O-kból végeznek adatgyűjtést és egyszerű vezérlési feladatokat, valamint támogatják a Modbus és SNMP protokollokat is, beleértve a v1, v2c és v3 verziókat. Az SNMP v3 azért is előnyös, mert hatékony biztonsági funkciókat is biztosít. Ez az eszköz kiváló megoldást nyújt olyan IT-alkalmazásokhoz, ahol SNMP-n keresztül lehet monitorozni a távoli I/O-kat, és az I/O állapotokról felhasználó által definiálható SNMP trap-üzeneteket lehet küldeni egyszerű konfigurálással, minimális fejlesztési idővel.

Mikor lehet szükség protokoll-konverzióra?

Ha a központi IT-rendszerbe terepi eszközöket is szeretnénk integrálni, akkor azoknak az eszközöknek is kell támogatniuk az SNMP-t, mint az említett Moxa ioLogik eszközök. Előfordulhat azonban, hogy az SNMP protokollt nem ismerő, vagy Ethernet csatlakozóval nem rendelkező eszközöket szeretnénk rendszerünkhöz illeszteni, ez viszont csak konverzióval (fizikai - média, illetve szoftver - protokoll) oldható meg.
Ilyen protokollkonverzió elvégzésére alkalmasak a Moxa beágyazott számítógépei. A beágyazott számítógép egy olyan programozható, kompakt eszköz, ami adatokat gyűjt, tárol és feldolgoz a hozzá kapcsolódó eszközökből. Olyan számítási és feldolgozási feladatokat lát el, amelyek nem igényelnek teljes értékű PC-t. A különböző alkalmazásoknak megfelelően eltérő méretű és más és más processzorral, operációs rendszerrel, tárolókapacitással, valamint interfészekkel ellátott modellek léteznek, így Ön a saját alkalmazása igényei szerint szabhatja testre a beágyazott számítógép paramétereit.
A Moxa beágyazott számítógépek soros és Ethernetportokkal is rendelkeznek, tehát képesek a fizikai konverzióra, és a rájuk írható C/C++ programok segítségével a protokoll átalakításra is (pl. RS485 ModBus RTU eszköz - SNMP konverzió).
A Moxa beágyazott számítógépek segítségével az egyedi és a szabványos protokollok is átfordíthatóak az IT számára elengedhetetlen SNMP protokollra, ezáltal nem szükséges külön felügyeleti rendszert használniuk és karbantartaniuk (és vásárolniuk).

A Com-Forth Kft. megoldása - alkalmazási példa

Egyik alkalmazásunk során egy Omron PLC Hostlink protokollját kellett SNMP-re konvertálnunk, valamint szükséges volt még egy kártyaolvasóval is kommunikálni. A felhasználó számára fontos követelmény volt az SNMP trap-ek testre szabása, a riasztási határértékek beállítása, valamint az alsó és felső bekapcsolási értékek (set pointok) megadásának rugalmassága.
Az alkalmazáshoz Moxa UC-7110-LX típusú beágyazott számítógépet használtunk, amely rendelkezik egy előre telepített Linux operációs rendszerrel, valamint 2 soros és 2 Ethernet porttal. Az egyik soros porton az Omron PLC-hez csatlakoztunk, amelyről a Hostlink protokoll alapján érkeztek az adatok, a másik soros portra egy kártyaolvasó csatlakozott, amely egyéni protokollon kommunikált, az Ethernet porton keresztül pedig a központi felügyeleti rendszerhez kellett csatlakozni és SNMP trap-eket küldeni, mindezt a felhasználó által megkövetelt rugalmassággal. Természetesen más protokollokat is lehet SNMP-re illeszteni, például Modbust, vagy más szabványos vagy egyéni protokollt is.

A Com-Forth honlapjawww.moxa.hu