1. Ambiente industriale difficile

Poiché Ethernet è stata progettata all'inizio, non era basata su applicazioni di rete industriale. Quando viene applicata a siti industriali, in condizioni di lavoro difficili, gravi interferenze inter-linea, ecc., ciò causerà inevitabilmente una diminuzione della sua affidabilità. In un ambiente di produzione, le reti industriali devono avere una buona affidabilità, recuperabilità e manutenibilità. Ciò per garantire che quando un componente in un sistema di rete si guasta, non causerà l'arresto anomalo e la paralisi dell'applicazione, del sistema operativo o persino del sistema di rete.

Gli switch Ethernet industriali sono progettati tenendo conto delle complesse condizioni del sito industriale, in modo da potersi adattare meglio all'ambiente industriale e svolgere il ruolo di switch di livello industriale.

L'ambiente del sito industriale è peggiore dell'ambiente ordinario, almeno in termini di vibrazioni, umidità e temperatura, gli switch ordinari non sono progettati per resistere alle varie situazioni che si presentano nell'ambiente industriale, gli switch ordinari non possono funzionare in questo ambiente difficile per lungo tempo e sono spesso soggetti a guasti, il che aumenta i costi di manutenzione. In genere non è consigliabile utilizzare switch commerciali in un ambiente industriale. Per consentire l'utilizzo dello switch in questo ambiente difficile, viene prodotto uno switch in grado di adattarsi a questo ambiente. L'affidabilità dello switch di livello industriale include interruzione di corrente, interruzione della porta, allarme di uscita relè, ingresso di alimentazione CC doppio ridondante, protezione attiva del circuito, protezione automatica dell'interruttore automatico per sovratensione e sottotensione (l'affidabilità varia leggermente a seconda del modello).

La differenza funzionale si riferisce principalmente a: gli switch di livello industriale sono più vicini alla comunicazione di rete industriale in termini di funzione, come l'interconnessione con vari fieldbus, ridondanza delle apparecchiature e apparecchiature in tempo reale, ecc. La differenza nelle prestazioni si riflette principalmente nell'adattamento ai parametri ambientali esterni. Oltre a molti ambienti severi come miniere di carbone e navi, l'ambiente industriale ha anche requisiti speciali in termini di EMI (compatibilità elettromagnetica), temperatura, umidità e resistenza alla polvere. Tra questi, l'influenza della temperatura sulle apparecchiature di rete industriale è la più estesa.

2. Il carico della rete Ethernet è pesante

Poiché il protocollo di livello MAC di Ethernet è CSMA/CD, questo protocollo rende più evidenti i conflitti sulla rete, specialmente quando il carico di rete è troppo grande. Per una rete industriale, se ci sono un gran numero di conflitti, i dati devono essere ritrasmessi più volte, il che aumenta notevolmente l'incertezza della comunicazione tra le reti. In una rete di controllo industriale, questa incertezza da un luogo all'altro porterà inevitabilmente a una diminuzione delle prestazioni di controllo del sistema.

3. Rigorose prestazioni in tempo reale dei dati industriali

Nei sistemi di controllo industriale, il tempo reale può essere definito come la misurabilità del tempo di risposta del sistema a un evento. Dopo che si verifica un evento, il sistema deve rispondere entro un intervallo di tempo che può essere previsto con precisione. Tuttavia, il settore ha requisiti molto rigorosi per la trasmissione di dati in tempo reale e l'aggiornamento dei dati viene spesso completato entro decine di ms. E anche a causa del meccanismo CSMA/CD che esiste in Ethernet, quando si verifica un conflitto, i dati devono essere ritrasmessi, il che può essere provato fino a 16 volte. Ovviamente, questo meccanismo di risoluzione dei conflitti ha un costo in termini di tempo. E una volta che si verifica una disconnessione, anche se dura solo pochi secondi, può causare l'intero arresto della produzione o persino incidenti alle apparecchiature e alla sicurezza personale.

Bene, il contenuto di cui sopra è condiviso da JHA TECH sul perché gli switch di rete ad anello industriali devono essere utilizzati nei siti industriali? Un'introduzione dettagliata a questo problema, spero che sarà utile a tutti!