Przemysłowe switche firmy Antaira

| Automaticon 2013

W ostatnich latach sieć Ethernet stała się najczęściej wybieranym standardem w szeroko pojętej automatyce przemysłowej. Przemysłowe sieci Ethernet zapewniają stabilną i szybką komunikację na poziomie urządzeń, np. między PLC i panelami HMI, oraz łączność na poziomie informacyjnym między komputerami w przedsiębiorstwie. Wymagania stawiane osprzętowi do budowy sieci przemysłowej to przede wszystkim odporność na wstrząsy, wibracje i wysoką temperaturę. Przełączniki przemysłowe nie mogą mieć żadnych elementów ruchomych, a podzespoły, z których są wykonane, powinny być wysokiej jakości, aby zapewnić odpowiednio wysoki MTBF.

Przemysłowe switche firmy Antaira

Dla osprzętu sieciowego niezawodność to nie tylko solidna obudowa i odporność na ekstremalne temperatury. Niezawodność to również zdolność utrzymania sieci w ruchu nawet w przypadku jednoczesnego wystąpienia kilku awarii. Dlatego wymagania w stosunku do komponentów przemysłowych są różne w zależności od tego, w jakiej aplikacji zostały zastosowane i jakiego rodzaju dane są przesyłane.

Ostatnio coraz częstszym postulatem klientów odnośnie do switchy przemysłowych jest również prędkość portów przełącznika. W aplikacjach, gdzie mamy do czynienia z dużą ilością danych np. przesyłanie obrazów czy VOIP, klienci coraz chętniej sięgają po switched Gigabit. Zjawisku temu sprzyja coraz większa popularność osprzętu z portami Gigabit oraz coraz bardziej przystępna cena.

ZWIĘKSZANIE PRĘDKOŚCI I NIEZAWODNOŚCI TRANSMISJI

Fot. 1. Przełącznik sieciowy LNX-804GN-T

Do niedawna w sieciach Ethernetu przemysłowego porty gigabitowe były zarezerwowane dla drogich zarządzalnych switchy. Zwykle były to 2-3 porty Gigabit przeznaczone do budowy szkieletu sieci, natomiast pozostałe porty były portami Fast Ethernet. Teraz firma Antaira oferuje w pełni gigabitowe, niezarządzalne switche w cenie niewiele wyższej od przełączników z portami Fast Ethernet.

Należy jednak pamiętać, że w automatyce przemysłowej często mamy do czynienia z pakietami wielkości kilku bajtów, podczas gdy minimalna długość ramki Fast Ethernet to 64 bajty, a dla Gigabit Ethernet już 512 bajtów. Może się więc okazać, że w niektórych aplikacjach zastosowanie znacznie szybszych przełączników nie przyniesie spodziewanych rezultatów.

W segmencie switchy zarządzalnych również coraz więcej jest przełączników w pełni gigabitowych. Przykładem takich switchy z firmy Antaira są modele LNX-804GN-T oraz LNX-1212GN-T. Switche te oprócz wzmocnionej konstrukcji, cechują się rozbudowaną funkcjonalnością, która pozwala na budowanie deterministycznych sieci, odpornych na przerwanie łącza.

Protokołem, zapewniającym redundancję połączeń, jest technologia redundantnego pierścienia. W przypadku przerwania pierścienia protokół zapewnia natychmiastową rekonfigurację sieci i przejście na połączenia zapasowe w czasie poniżej 20 ms.

W niektórych zastosowaniach tworzenie jednego dużego pierścienia może okazać się niemożliwe, dlatego protokół przewiduje tworzenie wielu mniejszych pierścieni z redundantnymi połączeniami między poszczególnymi pierścieniami, tzw. Ring Coupling. Nie wszystkie protokoły redundantnego pierścienia są ze sobą kompatybilne, dlatego w sytuacji, gdy chcemy wpiąć switch do istniejącej już sieci, można zastosować standardowy protokół redundancji RSTP/STP.

ZAAWANSOWANA FUNKCJONALNOŚĆ

Fot. 2. Switch LNX-1212GN

Przełączniki zarządzalne firmy Antaira mają zaimplementowaną większość dostępnych mechanizmów i protokołów zwiększających niezawodność przesyłanych danych. Umożliwiają one tworzenie wirtualnych sieci lokalnych VLAN, co pozwala na logiczny podział sieci bez ingerencji w fizyczną infrastrukturę. IGMP Snooping zapewnia odpowiednie filtrowanie wiadomości multicast, a QoS czuwa nad determinizmem przesyłanych danych.

Zarówno LNX-804GN-T, jak i LNX-1212GN-T zostały zaprojektowane zgodnie z najnowszym trendem do wyposażania switchy zarządzalnych w dużą liczbę slotów SFP. LNX-804GN ma 4, a LNX-1212GN aż 12 slotów na moduły SFP. Takie rozwiązanie sprawia, że switche te są bardzo uniwersalne np. w LNX-1212GN wszystkie porty mogą być portami światłowodowymi lub miedzianymi RJ-45.

Sloty SFP/Mini-GBIC dają duże możliwości w doborze portów światłowodowych. Dla każdego portu indywidualnie wybieramy typ światłowodu oraz dystans transmisji. Moduły SFP firmy Antaira umożliwiają transmisję danych na odległość do 120 km. Poza uporządkowaniem kabli i dużą oszczędnością miejsca użytkownik uzyskuje możliwość zdalnego zarządzania systemem.

Poprzez telnet, konsolę web lub SNMP administrator sieci ma dostęp do wszystkich ustawień media konwerterów. Można na przykład wymusić określoną prędkość lub ograniczyć dostępne pasmo. SNMP oraz konsola web umożliwiają również zdalny monitoring systemu. Administrator może na przykład zdalnie sprawdzić poziom ruchu na poszczególnych portach lub stan pracy wentylatorów i zasilaczy.

Co ciekawe, istnieje możliwość zdalnej konfiguracji modułów po drugiej stronie światłowodu, wpiętych do innej obudowy FCM. System nie musi być cyklicznie odpytywany, ponieważ w przypadku awarii jednego z komponentów systemu, np. zasilacza, automatycznie powiadomi administratora poprzez pułapkę SNMP.

INNE PRODUKTY Z OFERTY

Fot. 3. Media konwerter z rodziny FCU do montażu w szafie 19"

Uzupełnieniem oferty switchy przemysłowych jest cały typoszereg media konwerterów, które umożliwiają wydłużenie dystansu transmisji ze standardowych 100 m do 120 km. Firma Antaira ma w ofercie ponad 100 różnych media konwerterów, różniących się prędkością, sposobem montażu oraz rodzajem portów światłowodowych.

Na szczególną uwagę zasługują zarządzalne media konwertery do montażu w szafie 19". Do wyboru mamy dwie zarządzalne obudowy wysokości 2U, różniące się rodzajem zainstalowanego zasilacza: 230 VAC lub 48 VDC. Każdą z obudów można opcjonalnie uzbroić w drugi zasilacz typu hot-swap w celu zapewnienia redundancji zasilania.

Obudowy mieszczą do 16 media konwerterów, które również mogą być wymieniane w czasie pracy systemu. Niewątpliwą zaletą systemu FCM jest możliwość dopasowania go do konkretnej aplikacji, ponieważ w ramach 16 slotów można zastosować dowolną kombinację media konwerterów wielomodowych, jednomodowych lub WDM.

Ciekawym i bardzo unikalnym rozwiązaniem w ofercie Antaira jest media konwerter o symbolu FCU-3102SFP-SFP-DR. Konwerter wyposażony jest w 2 sloty SFP i pozwala na zastosowanie dwóch dowolnych modułów SFP. Takie rozwiązanie pozwala na spięcie dwóch segmentów sieci o zupełnie innych parametrach, np. światłowodu jednomodowego i wielomodowego lub sieci 100 Mb/s i 1000 Mb/s.

Fot. 4. Moduły SFP

W przypadku gdy zastaniemy obiekt z różnymi kablami światłowodowymi, konwertery te pomogą zaoszczędzić dużo czasu i pieniędzy ponieważ wymiana położonych światłowodów jest czasochłonna i bardzo kosztowna. Wszystkie media konwertery telekomunikacyjne i przemysłowe występują we wszelkich możliwych kombinacjach portów światłowodowych.

Ponadto większość media konwerterów Gigabit ma slot SFP/Mini-GBIC, który dodatkowo zwiększa ilość możliwych kombinacji. Warto przy tym wspomnieć, że moduły SFP firmy Antaira mogą być kompatybilne z dowolnym switchem przemysłowym lub komercyjnym. Przy składaniu zamówienia oprócz parametrów światłowodu należy podać, z jakim switchem ma współpracować moduł SFP.

PODSUMOWANIE

Dzięki coraz większej popularności oraz spadającym cenom komponentów do budowy przemysłowej sieci Gigabit sprzęt ten nie jest już zarezerwowany do budowy sieci szkieletowych. Switche oraz media konwertery Gigabit można stosować nie tylko tam, gdzie potrzebna jest duża przepustowość łączy. W nowych instalacjach można się pokusić o nadmiarowe zainstalowanie takich komponentów z uwagi na ich bardzo długi czas życia.

Zastosowanie switcha z dużą liczbą portów SFP pozwoli w przyszłości na wprowadzenie dowolnych zmian w topologii sieci, ponieważ parametry portu są zdeterminowane przez moduł, który można w każdej chwili wymienić.

Cezary Kalista
Antaira Technologies Sp. z o.o.

www.antaira.pl