Real-time condition monitoring of Ethernet based automation networks

Abstract

Automaatiojärjestelmien nopeasti kasvava tiedonsiirtotarve luo yhä suurempia haasteita automaation tietoverkoille sekä niiden ylläpidolle. Näiden haasteiden vähentämiseksi verkkoa tulee valvoa sekä hallita verkkoympäristön vaatimalla laajuudella. Tämän tutkimuksen painopiste on verkonvalvonnassa ja sen soveltamisessa automaatiojärjestelmien Ethernet-pohjaisiin tietoliikenneverkkoihin. Verkonvalvonnan tulee olla jokapäiväinen työkalu yrityksen verkkoympäristön toiminnan tukena. Valvontajärjestelmän avulla varmistetaan verkon oikea toiminta sekä vähennetään suunnittelemattomia tuotantoa häiritseviä katkoksia. Tässä diplomityössä tutkittiin kirjallisuusselvityksen avulla verkonvalvonnan menetelmiä ja käytäntöjä perinteisen informaatioteknologian näkökulmasta. Työssä pohdittiin näiden menetelmien ja käytäntöjen soveltuvuutta Ethernet-pohjaisiin automaatioverkkoihin. Aluksi perehdyttiin automaatioverkkoihin ja näiden verkkojen vaatimuksiin. Vaatimusten pohjalta ymmärrettiin verkon toimintaan vaikuttavat tekijät sekä toiminnan varmistamisen kriittisyys. Tiedonsiirtoprotokollien standardiviitemallien avulla luotiin teoriapohja automaatioverkon profiileille sekä verkonvalvontaan soveltuville protokollille. Tutkimuksessa perehdyttiin myös virtausteknologioihin sekä näiden teknologioiden hyödyntämiseen automaation verkonvalvonnan tarkoituksissa. Verkonhallinnan viitemallit tarjoavat ohjeistuksen verkonhallinnan ja -valvonnan osa-alueiden toteuttamiseksi sekä liittämiseksi osaksi yrityksen jokapäiväistä liiketoimintaa. Tämän diplomityön tavoitteena oli toteuttaa teoriapohjan perusteella verkonvalvontakokokonaisuus, joka soveltuu työn tilaajan tarpeisiin. Verkonvalvontakokonaisuus toteutettiin avoimen lähdekoodin sovelluksilla. Näiden sovellusten avulla vastattiin vikojenvalvonnan sekä suorituskyvynvalvonnan osa-alueiden vaatimuksiin. Verkonvalvontajärjestelmän avulla voidaan vähentää verkon vikaantumista ja lyhentää vianselvityksen kestoa. Valvontajärjestelmän avulla toteutettiin verkon rakenteen visualisointi sekä lisättiin verkon läpinäkyvyyttä verkonylläpitäjälle