wersja mobilna
Online: 635 Niedziela, 2017.11.19

Technika

Wybieramy switch do sieci Ethernet

wtorek, 21 marca 2017 13:54

Sieć Ethernet od kilku lat jest najpopularniejszym standardem w szeroko pojętej automatyce przemysłowej. Większość inżynierów rozumie czym różnią się komponenty do budowy sieci biurowej od ich przemysłowych odpowiedników. Nasuwa się pytanie, czy pomiędzy profesjonalnymi przełącznikami istnieją jakieś znaczące różnice, skoro większość z nich wygląda podobnie?

Okazuje się, że różnice są znaczne i dotyczą nie tylko stopnia ochrony, ale również samej funkcjonalności przełącznika. Czym zatem kierować się przy budowie przemysłowej sieci Ethernet? Na początku trzeba ustalić oczywiste sprawy, takie jak np. ile i jakich portów potrzebujemy, jaki jest sposób montażu oraz jaka będzie temperatura otoczenia. Istnieją jednak kwestie, których często nie bierzemy pod uwagę na etapie projektowania sieci, a które mogą zaważyć nad funkcjonalnością lub możliwością rozbudowy sieci.

Zasilanie switcha wydaje się prostą sprawą, zwykle wybieramy pomiędzy 24/48 VDC. Jeśli jednak zdecydujemy się na zastosowanie switcha POE, wtedy okazuje się, że większość przełączników wymaga napięcia zasilania 48 VDC. W aplikacjach mobilnych, gdzie zwykle mamy do dyspozycji 12/24 VDC, wygodnie jest wybrać switch PoE z wbudowaną przetwornicą, który akceptuje napięcie z przedziału 12‒48 VDC. Uchroni to nas przed zakupem dodatkowych przetwornic.

Kolejną bardzo ważną kwestią jest to, czy switche mają być zarządzalne czy nie. Dla części użytkowników zarządzalne switche kojarzą się głównie z tworzeniem redundantnych połączeń ring lub RSTP. Jeśli redundancja nie jest niezbędna w budowanej sieci, niektórzy użytkownicy wybierają wersję niezarządzalną, aby oszczędzić sobie potencjalnych problemów z konfiguracją. Tymczasem switche zarządzalne mają szereg dodatkowych funkcji, bez których sieć będzie miała bardzo małą wydajność lub nie będzie działała wcale.

Okazuje się, że w automatyce i systemach wizyjnych kluczową rolę odgrywa protokół IGMP. Aby zastosować protokół Ethernet IP, switche muszą obsługiwać IGMP Snooping. W systemach wizyjnych sprawa nie jest już tak oczywista. Zdarza się, że producent maszyny instaluje switch niezarządzalny, bez obsługi IGMP i wszystko działa idealnie w obrębie jednej maszyny. Przy kilku urządzeniach wpiętych do switcha, nikt nie zauważy, że switch niezarządzalny zmienia ruch multicast w broadcast. Problem ujawnia się dopiero, gdy podłączymy maszynę do sieci, wtedy cały ruch broadcast wysyłany jest z maszyny do zewnętrznej sieci. Aby temu zapobiec, trzeba koniecznie aktywować IGMP Snooping.

Odnośnie do samej redundancji połączeń, warto również zainteresować się, jakie protokoły obsługuje switch. Nie wystarczy "jakiś" ring, ponieważ część z tych protokołów to prywatne, opatentowane wynalazki producentów przełączników. Użycie takiego protokołu sprawi nam problemy, gdy będziemy chcieli wpiąć przełącznik innego dostawcy lub połączyć sieć przemysłową z biurową. Aby temu zaradzić, warto sięgnąć po urządzenie, które obsługuje otwarty standard G.8032 - Ethernet Ring Protection Switching (ERPS) z czasem rekonfiguracji sieci poniżej 50 ms.

Zasada działania jest bardzo podobna do istniejących już rozwiązań, ale jego podstawową zaletą jest to, że jest to otwarty standard. Każdy dostawca zarządzalnych przełączników może go zaimplementować w swoich produktach. Użytkownicy nie są już ograniczeni ofertą jednego dostawcy przy rozbudowie lub modyfikacji sieci.

Można iść nawet o krok dalej i zintegrować sieć przemysłową z siecią informacyjną przedsiębiorstwa, ponieważ część czołowych dostawców sprzętu IT już zaimplementowała ERPS w swoich urządzeniach. Kolejną istotną sprawą jest bezpieczeństwo. Jeśli przesyłane informacje mają charakter poufny lub z innego powodu chcemy ograniczyć dostęp do sieci, switch zarządzalny pozwala na wyłączenie nieużywanych portów a na pozostałych portach filtrowanie adresów MAC.

Zarządzalne switche umożliwiają monitorowanie stanu sieci i poszczególnych portów, dzięki czemu administrator ma możliwość szybkiego reagowania na ew. problemy. Bardzo przydatną opcją jest również możliwość tworzenia wirtualnych sieci VLAN, które pozwalają na logiczny podział sieci, bez ingerencji w fizyczną infrastrukturę. Konfiguracja zarządzalnych switchy nikomu nie powinna nastręczać trudności. Większość przełączników ma bardzo intuicyjną konsolę web, która znacznie ułatwia konfigurację w małych sieciach. Zaawansowani użytkownicy, szczególnie w przypadku sieci rozległych, chętnie korzystają z wiersza poleceń CLI oraz SNMP.

Jak widać na kilku prostych przykładach pojęcie "switch przemysłowy" jest bardzo pojemne. Wspólnym mianownikiem jest odporność na trudne warunki zewnętrzne, natomiast funkcjonalność przełączników powinna być dobierana w zależności od tego, w jakiej aplikacji zostały zastosowane i jakiego rodzaju dane przesyłają.

Antaira
www.antaira.pl

 

zobacz wszystkie Nowe produkty

12-calowy komputer panelowy Linux-Ready z mikroprocesorem ARM Cortex-A8

2017-11-17   |
12-calowy komputer panelowy Linux-Ready z mikroprocesorem ARM Cortex-A8

HC-3120 to komputer panelowy Linux-Ready z mikroprocesorem ARM Cortex-A8, 12-calowym wyświetlaczem TFT LCD i ekranem dotykowym multi-touch, charakteryzujący się płaską konstrukcją. Dzięki bardzo dużej elastyczności i modułowości może on być szybko i łatwo integrowany w aplikacjach przemysłowych, a równocześnie skraca czas przestojów i zmniejsza koszty serwisowania.
czytaj więcej

Zasilacze modułowe dużych mocy

2017-11-17   | Elhurt Sp. z o.o.
Zasilacze modułowe dużych mocy

Zasilacze z serii QM TDK Lambda o mocach od 1200 do 1500 W to modułowe jednostki zaprojektowane na potrzeby aplikacji medycznych oraz zastosowań przemysłowych.  Przy projektowaniu położono duży nacisk na spełnienie wymagań bezpieczeństwa, dlatego w celach ochrony pacjenta przed porażeniem wyposażono je m. in. w pełną separację napięcia sieciowego.
czytaj więcej

Nowy numer APA