Jak wybrać przemysłowy switch Ethernet
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 między 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, 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.
Jak jest zasilany switch?
To zazwyczaj prosta sprawa – zwykle wybieramy między 24 V DC a 48 V DC. Jeśli jednak zdecydujemy się zastosować switch POE, wtedy okazuje się, że większość przełączników wymaga napięcia zasilania 48 V DC. W aplikacjach mobilnych, gdzie zwykle mamy do dyspozycji 12/24 V DC wygodnie jest wybrać switch POE z wbudowaną przetwornicą, który akceptuje napięcie z przedziału 12–48 V DC. Uchroni nas to przed zakupem dodatkowych przetwornic.
Zarządzalny czy niezarządzalny?
Kolejną bardzo ważną kwestią jest to, czy switch ma być zarządzalny 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 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 to 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 samej redundancji połączeń, warto również zainteresować się, jakie protokoły obsługuje switch. Nie wystarczy „jakiś” Ring, ponieważ cześć z tych protokołów to prywatne, opatentowane rozwiązania producentów przełączników. Użycie takiego protokołu sprawi nam problemy, gdy będziemy chcieli wpiąć przełącznik innego dostawcy lub połączyć sieć przemysłową z biurową.
Na kłopoty – otwarty standard G.8032
Aby zaradzić problemom 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 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 zaimplementowało ERPS w swoich urządzeniach.
Bezpieczeństwo
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. Konfiguracja zarządzalnych switchy nikomu nie powinna nastręczać trudności. Większość przełączników ma bardzo intuicyjną konsolę web, która znacznie ułatwia konfigurację w małych sieciach. 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 TECHNOLOGIES
ul. Czereśniowa 98, 02-456 Warszawa
tel. 22 862 88 81
fax 22 862 88 82
www.antaira.pl
source: Automatyka 3/2017