• Home page
  • Articles
  • Communication

Nowoczesne rozwiązania przemysłowych sieci Ethernet

Elmark Automatyka (ELMARK Automatyka) print

Sunday September 19 2010
Turbo Ring - redundantny pierścień

Turbo Ring - redundantny pierścień

Tweet

Niezawodność oraz redundancja to kluczowe aspekty współczesnej komunikacji w przemyśle, kolejnictwie, transporcie i energetyce. Nawet krótkotrwała przerwa w połączeniach między krytycznymi punktami infrastruktury może spowodować fatalne skutki.

 

Najbardziej odpowiedzialne elementy infrastruktury komunikacyjnej w przemyśle powinny być zaprojektowane w taki sposób, aby uwzględniały możliwość wystąpienia awarii w przepływie informacji oraz były wyposażone w mechanizmy pozwalające na dalszą pracę całego systemu. Jeden z trzech czołowych producentów kompleksowych rozwiązań komunikacji na bazie Ethernetu dla przemysłu oferuje urządzenia umożliwiające budowę redundantnych systemów, mogących pracować w najtrudniejszych warunkach.

Turbo Ring oraz Ring Coupling

Podstawowym protokołem, umożliwiającym tworzenie połączeń redundantnych w sieciach Ethernet zbudowanych z wykorzystaniem urządzeń firmy Moxa jest Turbo Ring. Jego najnowsza wersja Turbo Ring v2 zapewnia skrócenie czasu rekonfiguracji sieci do poniżej 20 ms dla połączenia 100 Mb/s oraz poniżej 50 ms dla 1 Gb/s. Switche połączone w tej architekturze 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.

Turbo Ring - redundantny pierścień
Ring Coupling - sieć zestawiona z dwóch pierścieni

Rozszerzeniem Turbo Ringu jest funkcja Ring Coupling, która umożliwia połączenie w jedną redundantną sieć wielu pierścieni Turbo Ring. Rozwiązanie to jest przydatne w sytuacji, gdy budowa jednego dużego pierścienia byłaby niepraktyczna lub istnieje potrzeba połączenia już istniejących pierścieni.

Dual-Ring i Dual-Homing

Dual-Ring
Dual-Homing

Innym sposobem połączenia dwóch pierścieni ze sobą jest wykorzystanie tylko jednego switcha, wspólnego dla obu pierścieni. Istnieje także możliwość połączenia dwóch pierścieni przy wykorzystaniu funkcji Dual-Homing. W tej architekturze dwa porty switcha 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.

Przykładowe zastosowanie połączeń redundantnych Turbo Chain na farmie wiatrowej
Turbo Chain

Jest to najnowszy protokół redundantny firmy Moxa, bardzo funkcjonalny i ułatwiający późniejszą rozbudowę infrastruktury sieciowej. Wymaga skonfigurowania początkowego i końcowego switcha, tworzących pierwszy i ostatni element łańcucha (head oraz tail). Podobnie jak w protokole Turbo Ring, czas rekonfiguracji wynosi poniżej 20 ms i możliwa jest współpraca z już istniejącymi elementami sieci opartymi na Turbo Ring czy STP/RSTP.

Rozwiązania dla transportu – seria ToughNet

Urządzenie serii ToughNet - switch serii TN-55xx

Spośród najnowszych rozwiązań firmy Moxa 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. Switche serii TN-55xx mogą pracować w bardzo szerokim zakresie temperatury od -40 °C do 75 °C, być zasilane napięciem z zakresu 9–60 V DC, 80–300 V DC albo 85–264 V AC, w zależności od wersji. Urządzenia są kompatybilne z protokołami redundantnymi Turbo Ring i Turbo Chain oraz STP/RSTP.

W ofercie Moxa znajdują się również urządzenia wyposażone w porty z funkcją Power over Ethernet (TN-5516-8PoE, TN-5308-4PoE). Dzięki tej funkcji do switcha można podłączać urządzenia bez używania osobnych przewodów zasilających (zasilanie w takim przypadku jest realizowane za pomocą tego samego kabla ethernetowego). Cała seria zarządzanych switchy oferuje prosty sposób konfigurowania za pomocą przeglądarki www, ponadto ma zaimplementowaną możliwość współpracy z takimi technologiami, jak VLAN, QoS, SNMP/RMON,IPv6 i inne. Nie bez znaczenia pozostaje także zgodność z normami stosowanymi w kolejnictwie (EN 50155, EN 50121).

Rozwiązania dla energetyki – seria Power Trans

Switch serii Power Trans - model PT-7828

Switche serii Power Trans są to urządzenia przeznaczone do pracy w systemach energetycznych, kolejowych oraz kontroli ruchu. Potwierdza to zgodność z wieloma normami, np. EN 61850-3 (stacje energetyczne), EN 50121-4, EN 50155 i in. Switche przeznaczone są do montażu w szafie typu Rack i mają pełne wsparcie dla protokołu Turbo Ring, Turbo Chain oraz STP/RSTP. Wyposażone zostały w redundantne wejścia zasilania, mogą pracować w bardzo szerokim zakresie temperatury od -40 °C do 85 °C. Nie mają żadnych wentylatorów ani innych ruchomych części, co wydłuża czas bezawaryjnej pracy. Modele PT-7828/7728 o modułowej budowie umożliwiają ponadto dobór potrzebnych interfejsów w zależności od potrzeb. Urządzenia z tej serii współpracują z modułami SFP, zarówno typu Fast Ethernet jak i Gigabit Ethernet. Flagowy model tej serii 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 aż w dziewięć portów typu Gigabit Ethernet. Wszystkie modele serii Power Trans mogą być łatwo konfigurowane za pomocą przeglądarki sieci internetowej i wspierają zaawansowane funkcje obsługi ruchu sieciowego, takie jak DHCP Option 66/67/82, IEEE 1588 PTP, Modbus/TCP, Port Trunking, VLAN i inne.

Switch modułowy EDS-611

Ciekawe możliwości oferują również switche modułowe przeznaczone do montażu na szynę DIN – seria EDS-6xx. Są to urządzenia dysponujące, w zależności od wersji, od 8 do 19 portami ethernetowymi (zarówno światłowodowymi, jak i na popularną skrętkę). EDS-611 oraz EDS-619 wyposażone zostały dodatkowo w trzy porty gigabitowe (RJ45 bądź światłowodowe za pomocą specjalnych modułów SFP). W urządzeniach zamontować można specjalny moduł (CM-600-4TX-BP), umożliwiający zachowanie komunikacji między portami także po zaniku zasilania switcha.

Moxa, znany producent urządzeń do komunikacji przemysłowej o wieloletnim doświadczeniu i tradycji, oferuje pełną gamę redundantnych i zarządzalnych switchy do zastosowań w przemyśle, kolejnictwie i transporcie. Autoryzowanym dystrybutorem rozwiązań firmy Moxa w Polsce jest Elmark Automatyka. Świadczymy pomoc techniczną i doradztwo w zakresie sprzętu firmy Moxa w Polsce, dysponujemy własnym serwisem. Więcej informacji na temat nowych rozwiązań komunikacyjnych w przemyśle można uzyskać na stronie: www.moxa.elmark.com.pl.

source: Elmark Automatyka

Keywords

ethernet, protokół, ring, switch

Related articles

  • Fieldbus i IT wreszcie mówią jednym językiem – sprytny IO-link master od ifm electronic
  • Nowe funkcje Ethernetowych paneli krosowniczych
  • Komunikacja przemysłowa
  • u-OS – otwarty system operacyjny dla automatyki przemysłowej
  • Sieć Ethernet: czynnik sukcesu w transformacji energetycznej