Anwendungsanalyse von Industrieschaltern im Bereich der industriellen Kommunikation

Industrielle Schaltersind speziell auf die Anforderungen flexibler und veränderbarer Industrieanwendungen zugeschnitten und bieten eine kostengünstige industrielle Ethernet-Kommunikationslösung.Industrie-Switches als unsere weit verbreiteten LAN-Hardwaregeräte sind seit jeher jedem bekannt.Seine Beliebtheit ist tatsächlich auf die weit verbreitete Verwendung von Ethernet zurückzuführen, da es sich bei den heutigen Mainstream-Ethernet-Geräten in fast allen lokalen Netzwerken um solche Geräte handelt.

Bei industriellen Switches handelt es sich um auf Ethernet basierende Switches zur Datenübertragung. Ethernet nutzt ein lokales Netzwerk, das sich ein busartiges Übertragungsmedium teilt.Der Aufbau des Ethernet-Switches besteht darin, dass jeder Port direkt mit dem Host verbunden ist und im Allgemeinen im Vollduplex-Modus arbeitet.Der Switch kann gleichzeitig eine Verbindung zu vielen Portpaaren herstellen, sodass jedes Hostpaar, das miteinander kommuniziert, Daten konfliktfrei übertragen kann, als wäre es ein exklusives Kommunikationsmedium.Wenn Sie sich die folgende Topologie ansehen, werden Sie feststellen, dass bei Verwendung einer Sterntopologie zwangsläufig ein Switch im Ethernet vorhanden ist, da alle Hosts über Kabel mit dem industriellen Switch verbunden sind, um sie miteinander zu verbinden.

Tatsächlich ist in der frühesten Sterntopologie das standardmäßige zentralisierte Kabelverbindungsgerät ein „HUB (Hub)“, aber Hubs haben Probleme wie gemeinsame Bandbreite und Konflikte zwischen Ports, da jeder weiß, dass das Standard-Ethernet ein „Hub“ ist.„Konfliktnetzwerk“ bedeutet, dass in einer sogenannten „Konfliktdomäne“ höchstens zwei Knoten miteinander kommunizieren können.Obwohl der Hub über viele Ports verfügt, entspricht seine interne Struktur außerdem vollständig der sogenannten „Busstruktur“ von Ethernet, was bedeutet, dass es im Inneren nur eine „Leitung“ für die Kommunikation gibt.Wenn Sie beispielsweise ein Hub-Gerät verwenden und die Knoten zwischen Port 1 und 2 kommunizieren, müssen die anderen Ports warten.Das direkt verursachte Phänomen besteht beispielsweise darin, dass die Datenübertragung zwischen den an die Ports 1 und 2 angeschlossenen Knoten 10 Minuten dauert und die Knoten, an denen sich die Ports 3 und 4 gleichzeitig befinden, ebenfalls beginnen, Daten über diesen Hub zu übertragen, was zu Konflikten führt miteinander und verursachen, was jeder braucht. Die Zeit wird länger und es kann bis zu 20 Minuten dauern, bis die Übertragung abgeschlossen ist.Das heißt, je mehr Ports am Hub miteinander kommunizieren, desto schwerwiegender ist der Konflikt und desto länger dauert die Datenübertragung.

Die physikalischen Eigenschaften von Industrie-Switches beziehen sich auf das Aussehen, die physikalischen Verbindungseigenschaften, die Portkonfiguration, den Basistyp, die Erweiterungsfähigkeiten, die Stapelfähigkeiten und die vom Switch bereitgestellten Anzeigeeinstellungen, die die Grundsituation des Switches widerspiegeln.

Bei der Switching-Technologie handelt es sich um ein Switching-Produkt mit den Merkmalen Einfachheit, niedriger Preis, hohe Leistung und hohe Portdichte, das die komplexe Switching-Technologie der Bridging-Technologie in der zweiten Schicht des OSI-Referenzmodells verkörpert.Wie die Bridge trifft auch der Switch eine relativ einfache Entscheidung, die Informationen entsprechend der MAC-Adresse in jedem Paket weiterzuleiten.Und diese Weiterleitungsentscheidung berücksichtigt im Allgemeinen keine anderen tieferen Informationen, die im Paket verborgen sind.Der Unterschied zu Bridges besteht darin, dass die Switch-Weiterleitungsverzögerung sehr gering ist, nahe an der Leistung eines einzelnen LANs liegt und die Weiterleitungsleistung zwischen gewöhnlichen überbrückten Verbindungsnetzwerken bei weitem übertrifft.

Die Switching-Technologie ermöglicht Bandbreitenanpassungen für gemeinsam genutzte und dedizierte LAN-Segmente, um Engpässe im Informationsfluss zwischen LANs zu verringern.Es gibt Switching-Produkte der Ethernet-, Fast Ethernet-, FDDI- und ATM-Technologie.

Durch die Verwendung speziell entwickelter integrierter Schaltkreise kann der Switch Informationen parallel an allen Ports mit der Leitungsgeschwindigkeit weiterleiten und bietet so eine wesentlich höhere Leistung als herkömmliche Brücken.Die anwendungsspezifische integrierte Schaltkreistechnologie ermöglicht es dem Switch, bei mehr Ports mit der oben genannten Leistung zu arbeiten, und seine Portkosten sind niedriger als die einer herkömmlichen Bridge.

Industrieschalter sind weit verbreitet.Im Hinblick auf industrielle Anwendungen werden sie hauptsächlich in folgenden Bereichen eingesetzt: Sicherheit von Kohlengruben, Schienenverkehr, Fabrikautomation, Wasseraufbereitungssysteme, städtische Sicherheit usw.

JHA-MIW4GS2408H-3


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 06.08.2021