Netzwerkinfrastruktur in Fabrik und Lager: Entfernung, Staub und Industrie-Switch

Warum macht eine Installation nach Büroart vor Ort Probleme?

In vielen Betrieben entsteht das Netzwerk, indem es von einem Schrank im Büroteil in Richtung Produktionsbereich wächst. Zuerst werden einige Kameras ergänzt, dann der Computer einer Maschine, danach Handterminals für das Lager. Bei jedem neuen Bedarf wird vom Büro-Switch ein langes Cat6-Kabel gezogen. Nach einer Weile entstehen Leitungen über 100 Meter, wahllos an die Decke gehängte Kabel und häufig abbrechende Verbindungen.

Auch die Bedingungen im Produktionsbereich unterscheiden sich vom Büro. Staub, Feuchtigkeit, Vibration, hohe Temperatur und die von Elektromotoren erzeugten Störungen belasten Geräte, die für das Büro entwickelt wurden. Im Industriegebiet von Şanlıurfa steigt die Temperatur im Sommer unter dem Dach stark an; ein kleiner Switchin einem an die Decke gehängten Plastikgehäuse kann sich bei dieser Temperatur abschalten.

Diese Probleme lassen sich weitgehend vermeiden, wenn von Anfang an ein Plan erstellt wird. Der Plan berücksichtigt den heutigen und den künftigen Zustand des Betriebs in einigen Jahren zusammen.

Backbone: Glasfaser und Bereichsschränke

In weitläufigen Betrieben werden Bereichsschränke aufgestellt, statt alle Kabel zu einer einzigen Zentrale zu ziehen. In jeder Produktionshalle, jedem Lager oder Verwaltungsgebäude steht ein Schrank, und die Geräte dieses Bereichs werden an diesen Schrank angeschlossen. Die Bereichsschränke werden per Glasfaserkabel mit dem Hauptschrank in der Zentrale verbunden.

Glasfaser überbrückt lange Strecken mühelos und wird von elektrischen Störungen nicht beeinflusst. Zwischen Hallen mit Hochleistungsmotoren und Schweißmaschinen verhindert diese Eigenschaft Kommunikationsfehler. Ist die Verbindung zwischen Gebäuden oder Hallen eine Glasfaser, überträgt sich ein elektrischer Defekt oder ein Blitzeinfluss in einem Bereich nicht auf den anderen.

Die Leitungen vom Bereichsschrank zu den Geräten sind aus Kupfer und werden so geplant, dass jede innerhalb der Grenze von 100 Metern bleibt. Bei der Wahl des Schrankstandorts wird ein Punkt nahe der Mitte des Bereichs bevorzugt, fern vom Staplerverkehr und leicht zugänglich.

Expertenhinweis: Lassen Sie in den Bereichsschränken mehr Glasfasern und freie Ports als nötig. Wenn sich die Produktionslinien ändern, entsteht Bedarf an neuen Maschinen, neuen Kameras und neuen Terminals; freie Kapazität erspart bei jeder Erweiterung Aufgrabungen und das Ziehen neuer Kabel.

Wann wird ein Industrie-Switch benötigt?

Industrie-Switches werden so gebaut, dass sie in einem weiten Temperaturbereich arbeiten und Staub und Vibration standhalten. Die meisten werden auf eine DIN-Schiene im Schaltschrank montiert und lüfterlos gekühlt. Sie eignen sich für Geräte, die in Maschinenschaltschränke, auf Masten im Freigelände oder in Hallen ohne Temperaturregelung kommen.

Industrie-Switches müssen nicht überall eingesetzt werden. In einem klimatisierten, sauberen Bereichsschrank arbeitet ein handelsüblicher Switch problemlos. Die Entscheidung richtet sich nach den Bedingungen am Standort des Geräts:

• Wie hoch steigt die Umgebungstemperatur im Sommer?
• Gibt es Staub, Mehl, Späne oder chemische Dämpfe?
• Wird das Gerät den Vibrationen der Maschine ausgesetzt sein?
• Kann im Schaltschrank ein Lüfter verwendet werden, oder muss er geschlossen bleiben?
• Ist die Versorgung 230 V oder Gleichstrom aus dem Maschinenschaltschrank?

Kabelweg und Trennung von Stromleitungen

Datenkabel sollten nicht über lange Strecken in derselben Trasse neben Starkstromkabeln verlaufen. Motor- und Antriebskabel erzeugen starke Störungen und führen bei ungeschirmten Datenkabeln aus Kupfer zu Fehlern. Datenkabel werden in einer eigenen Trasse oder in derselben Trasse mit Trennsteg, fern von Starkstromkabeln, geführt. Kreuzungen werden möglichst im rechten Winkel ausgeführt.

Vor Ort sind Kabel mechanischen Schäden ausgesetzt. Wo Gabelstapler fahren, wird das über den Boden verlaufende Kabel in einen geschützten Kanal oder ein Rohr gelegt, an Regalen und Maschinen wird ein Weg gewählt, auf dem die Kabel nicht gequetscht werden. In sehr staubigen Umgebungen sollten die Schranktüren gedichtet sein und die Kabeleinführungen mit Verschraubungen verschlossen werden.

In Bereichen mit starken Störungen kann geschirmtes Kabel verwendet werden. Damit das geschirmte Kabel richtig funktioniert, muss die Erdung an beiden Enden korrekt erfolgen; ein falsch geerdeter Schirm kann das Problem vergrößern, statt es zu lösen.

WLAN und Handterminals im Lager

In Lagern werden Barcodescanner und Handterminals mit dem drahtlosen Netz verbunden. Die Nutzer dieser Geräte sind ständig in Bewegung und wechseln zwischen den Regalgängen von einem Zugangspunkt zum anderen. Bricht die Verbindung beim Wechsel ab, gelangt die gelesene Ware nicht ins System, und das Personal wiederholt denselben Vorgang.

Metallregale und übereinander gestapelte Waren unterbrechen das Signal. Eine Messung im leeren Lager kann ihre Gültigkeit verlieren, wenn die Regale gefüllt werden. Zugangspunkte werden an den Enden der Regalgänge oder über den Gängen platziert, unter Berücksichtigung der Regalbelegung. In Lagern mit hoher Decke werden die Geräte nicht an der Decke, sondern auf einer Höhe nahe der Regalhöhe angebracht.

Kühllager und Kühlräume sind ein eigenes Thema. Paneelwände unterbrechen das Signal fast vollständig, und die Temperatur im Inneren kann außerhalb des Betriebsbereichs des Geräts liegen. Für diese Bereiche werden geeignete Geräte und Anordnung gesondert geplant.

Netztrennung: Büro, Produktion und Kamera

In einer Fabrik arbeiten auf derselben physischen Infrastruktur Geräte, die für unterschiedliche Zwecke genutzt werden. Büro-Computer sind mit dem Internet verbunden und erhalten E-Mails. Produktionsmaschinen und Automatisierungsgeräte laufen dagegen oft mit alter Software und erhalten keine Updates. Befinden sich diese beiden Gruppen im selben Netz, kann eine im Büro geöffnete schädliche E-Mail die Produktionslinie stilllegen.

Mit verwaltbaren Switches wird das Netz virtuell unterteilt. Büro, Produktion, Kamera, Gäste und Lagerterminals werden in getrennten Netzen gehalten, und der Verkehr zwischen ihnen wird über eine Firewall kontrolliert. Der Kameraverkehr ist groß und kontinuierlich; ihn in einem eigenen Netz zu halten, schützt auch die Geschwindigkeit der übrigen Nutzer.

Dokumentation und Wartung

Netzplan des Betriebs, Schrankstandorte, Glasfaserwege und die Belegung jedes Ports sollten schriftlich festgehalten werden. Im Störungsfall ermöglicht dieses Dokument, das Problem in Minuten zu finden, statt stundenlang Kabel zu verfolgen. Ein unbeschrifteter Schrank bremst selbst den erfahrensten Techniker.

Die Schränke vor Ort sollten mindestens einmal im Jahr geöffnet und gereinigt werden, Lüfter und Filter sollten geprüft werden. Diese Kontrolle vor dem Sommer verhindert die meisten Abschaltungen an heißen Tagen.

Häufige Fragen