Rozwiązania dla przemysłowych sieci Ethernet

| Prezentacje firmowe Artykuły

Niezawodność oraz redundancja to kluczowe aspekty we współczesnej komunikacji w przemyśle, kolejnictwie, transporcie i energetyce. Nawet krótkotrwała przerwa w połączeniach pomiędzy krytycznymi punktami infrastruktury może nieść za sobą fatalne skutki. Najbardziej odpowiedzialne elementy infrastruktury komunikacyjnej w przemyśle powinny zostać zaprojektowane tak, aby uwzględniać możliwość wystąpienia awarii w przepływie informacji oraz posiadać mechanizmy pozwalające na dalszą pracę całego systemu. Jeden z trzech czołowych producentów kompleksowych rozwiązań ethernetowych dla przemysłu ma urządzenia umożliwiające budowę redundantnych systemów mogących pracować w najtrudniejszych warunkach środowiskowych.

Rozwiązania dla przemysłowych sieci Ethernet

ROZWIĄZANIA MOXA DLA ENERGETYKI - SWITCHE Z SERII POWER TRANS

Rys. 1. Połączenie typu redundantny pierścień (ring) oraz Ring Coupling

Są to urządzenia do pracy w systemach energetycznych, kolejowych oraz kontroli ruchu. Potwierdza to zgodność z wieloma normami - np. IEC 61850-3 (energetyka), EN 50121-4, EN 50155 i wiele innych. Switche przeznaczone są do montażu w szafie typu rack 19" i zapewniają pełne wsparcie dla protokołu Turbo Ring, Turbo Chain oraz STP/RSTP.

Wyposażone zostały w redundantne wejścia zasilania i mogą pracować w bardzo szerokim zakresie temperatur - od -40 do 85°C. Nie mają żadnych wentylatorów ani ruchomych części, co wydłuża czas ich bezawaryjnej pracy. Modele PT-7828/7728 mają ponadto modułową budowę, przez co możliwy jest dobór interfejsów w zależności od wymagań użytkownika.

Urządzenia z omawianej serii współpracują z modułami SFP Fast Ethernet oraz Gigabit Ethernet. Flagowy model PT-7828 jest przełącznikiem warstwy trzeciej i może być wyposażony maksymalnie w 24 porty Fast Ethernet oraz 4 porty Gigabit Ethernet.

Model PT-G7509 to z kolei urządzenie wyposażone w aż dziewięć portów Gigabit Ethernet (mają porty dla podłączenia skrętki oraz moduły SFP). Wszystkie modele z serii Power Trans mogą być łatwo konfigurowalne za pomocą przeglądarki internetowa i wspierają zaawansowane funkcje obsługi ruchu sieciowego, takie jak DHCP Option 66/67/82, IEEE 1588 PTP, Modbus/TCP, Port Trunking, sieci VLAN i wiele innych.

Ciekawe możliwości oferują również switche modułowe przeznaczone do montażu na szynę DIN z serii EDS-6xx. Są to urządzenia dysponujące, w zależności od wersji, od 8 do 19 portami ethernetowymi (światłowodowymi oraz RJ-45). EDS-611 i EDS-619 wyposażone zostały dodatkowo w trzy porty gigabitowe (gniazda RJ-45 lub sloty SFP). W urządzeniach z tej serii zamontować można specjalny moduł (CM-600-4TX-BP) umożliwiający zachowanie komunikacji pomiędzy portami nawet po zaniku zasilania switcha.

POŁĄCZENIA REDUNDANTNE MOXA TURBO RING, RING COUPLING, DUAL-RING, DUAL- HOMING

Rys. 2. Połączenie typu Dual-Ring oraz Dual-Homing

Podstawowym protokołem, dającym możliwość tworzenia połączeń redundantnych w sieciach Ethernet zbudowanych w oparciu o urządzenia firmy Moxa, jest Turbo Ring. Jego najnowsza wersja - Turbo Ring v2 - umożliwia skrócenie czasu potrzebnego do rekonfiguracji sieci poniżej 20 ms (dla połączeń Fast Ethernet oraz Gigabit Ethernet).

Switche z włączoną funkcją blokują jedno z połączeń, zapobiegając tym samym wystąpieniu zapętlenia w sieci Ethernet. W przypadku przerwania któregokolwiek połączenia, przełączniki automatycznie wykrywają to zdarzenie i rekonfigurują sieć, uruchamiając redundantną ścieżkę.

Rozszerzeniem protokołu Turbo Ring jest funkcja Moxa Ring Coupling, która umożliwia połączenie w jedną redundantną sieć wielu pierścieni Moxa Turbo Ring. Jest to przydatne w sytuacji, gdy budowa jednego dużego pierścienia byłaby niepraktyczna lub chcemy połączyć już istniejące pierścienie. Innym sposobem połączenia dwóch pierścieni ze sobą jest wykorzystanie do tego celu tylko jednego switcha wspólnego dla obu pierścieni.

Istnieje także możliwość połączenia dwóch pierścieni przy wykorzystaniu funkcji Dual-Homing. W przypadku tej architektury dwa porty na switchu z danego pierścienia są połączone z dwoma switchami w drugim pierścieniu. Jedno z tych połączeń działa jako ścieżka główna, natomiast drugie jest blokowane. W przypadku uszkodzenia ścieżki podstawowej ruch zostaje przeniesiony na ścieżkę zapasową. Jest to rozwiązanie najbardziej oszczędnościowe.

TURBO CHAIN

Jest to najnowszy protokół redundantny firmy Moxa, bardzo funkcjonalny i ułatwiający późniejszą rozbudowę infrastruktury sieciowej. Wymaga on konfiguracji początkowego i końcowego switcha tworzącego łańcuch jako head oraz tail. Podobnie jak w przypadku protokołu Turbo Ring, czas rekonfiguracji wynosi zawsze poniżej 20ms. Możliwa jest też współpraca z już istniejącymi elementami sieci opartymi o Turbo Ring czy STP/RSTP.

TOUGHNET - SERIA SWITCHY DLA KOLEJNICTWA

Rys. 3. Przykładowe zastosowanie połączeń redundantnych Ring Chain na farmie wiatrowej

Omawiając najnowsze rozwiązania, warto wspomnieć o urządzeniach przeznaczonych do komunikacji w taborze kolejowym i transporcie. Seria ToughNet została zaprojektowana do pracy w warunkach silnych wstrząsów, dużego zapylenia oraz wilgoci. Urządzenia serii TN-55xx mają bardzo mocną, metalową obudowę o stopniu ochrony IP54.

Zakręcane złącza M12 chronią przed przypadkowym wysunięciem się przewodów. Urządzenia mogą pracować w bardzo szerokim zakresie temperatur - od -40 do 75°C, być zasilane napięciem z szerokiego zakresu od 9 do 60 VDC bądź 80-300 VDC albo 85-264 VAC (w zależności od wersji). Switche zapewniają pełne wsparcie dla wspomnianych wyżej protokołów redundantnych.

W ofercie znajdują się również urządzenia wyposażone w porty z funkcją Power over Ethernet (TN-5516-8PoE, TN-5308-4PoE), a także urządzenia wyposażone w porty gigabitowe. Dzięki technologii PoE można podłączać urządzenia do switcha bez używania osobnych przewodów zasilających (zasilanie w takim przypadku jest realizowane za pomocą tego samego kabla ethernetowego).

Cała seria zarządzanych switchy może być łatwo konfigurowana za pomocą przeglądarki internetowej i ma zaimplementowane wsparcie dla technologii takich jak VLAN, QoS, SNMP/RMON, IPv6 i wielu innych. Nie bez znaczenia pozostaje także zgodność z normami kolejowymi (EN 50155, EN 50121).

Firma Moxa, znany producent urządzeń do komunikacji przemysłowej o wieloletnim doświadczeniu i tradycji, oferuje pełną gamę redundantnych i zarządzanych switchy do zastosowań w przemyśle, kolejnictwie i transporcie. Jego autoryzowanym dystrybutorem w Polsce jest Elmark Automatyka. Świadczymy pomoc techniczną i doradztwo w zakresie sprzętu Moxa w Polsce, mamy własny serwis. Więcej informacji na temat nowych rozwiązań komunikacyjnych w przemyśle znaleźć można na stronie www.moxa.elmark.com.pl.

Kryspin Wach
Elmark Automatyka Sp. z o.o.

www.moxa.elmark.com.pl