1. Trudne warunki panujące w obiektach przemysłowych

Ponieważ Ethernet został zaprojektowany na początku, nie opierał się na przemysłowych aplikacjach sieciowych. Gdy jest stosowany w obiektach przemysłowych, w trudnych warunkach pracy, poważnych zakłóceniach międzyliniowych itp., nieuchronnie powoduje to spadek jego niezawodności. W środowisku produkcyjnym sieci przemysłowe muszą mieć dobrą niezawodność, odzyskiwalność i łatwość konserwacji. Ma to na celu zapewnienie, że gdy jakikolwiek komponent w systemie sieciowym ulegnie awarii, nie spowoduje to awarii i paraliżu aplikacji, systemu operacyjnego, a nawet systemu sieciowego.

Przełączniki Ethernet przemysłowe zaprojektowano z myślą o uwzględnieniu złożonych warunków panujących w obiektach przemysłowych, dzięki czemu można je lepiej dostosować do środowiska przemysłowego i pełnić rolę przełączników klasy przemysłowej.

Środowisko w miejscu przemysłowym jest gorsze niż zwykłe środowisko, przynajmniej pod względem wibracji, wilgotności i temperatury, zwykłe przełączniki nie są zaprojektowane do wytrzymywania różnych sytuacji, które pojawiają się w środowisku przemysłowym, zwykłe przełączniki nie mogą pracować w tym trudnym środowisku przez długi czas i często są podatne na awarie, co zwiększa koszty konserwacji. Zasadniczo nie zaleca się używania przełączników komercyjnych w środowisku przemysłowym. Aby umożliwić używanie przełącznika w tym trudnym środowisku, produkowany jest przełącznik, który może dostosować się do tego środowiska. Niezawodność przełącznika klasy przemysłowej obejmuje awarię zasilania, przerwanie portu, alarm wyjścia przekaźnikowego, redundantne podwójne wejście zasilania DC, aktywną ochronę obwodu, automatyczną ochronę wyłącznika obwodu przed przepięciem i niedopięciem (niezawodność nieznacznie różni się w zależności od modelu).

Różnica funkcjonalna dotyczy głównie: przełączników klasy przemysłowej, które są bliższe przemysłowej komunikacji sieciowej pod względem funkcji, takich jak połączenie z różnymi magistralami polowymi, redundancja sprzętu i sprzęt w czasie rzeczywistym itp. Różnica w wydajności odzwierciedla się głównie w dostosowaniu do zewnętrznych parametrów środowiskowych. Oprócz wielu trudnych środowisk, takich jak kopalnie węgla i statki, środowisko przemysłowe ma również specjalne wymagania pod względem EMI (kompatybilności elektromagnetycznej), temperatury, wilgotności i odporności na kurz. Spośród nich wpływ temperatury na przemysłowy sprzęt sieciowy jest najbardziej rozległy.

2. Obciążenie sieci Ethernet jest duże

Ponieważ protokół warstwy MAC Ethernetu to CSMA/CD, protokół ten sprawia, że ​​konflikty w sieci, zwłaszcza gdy obciążenie sieci jest zbyt duże, stają się bardziej oczywiste. W przypadku sieci przemysłowej, jeśli występuje duża liczba konfliktów, dane muszą być wielokrotnie retransmitowane, co znacznie zwiększa niepewność komunikacji między sieciami. W sieci sterowania przemysłowego ta niepewność z jednego miejsca do drugiego nieuchronnie doprowadzi do spadku wydajności sterowania systemem.

3. Ścisła wydajność danych przemysłowych w czasie rzeczywistym

W systemach sterowania przemysłowego czas rzeczywisty można zdefiniować jako mierzalność czasu reakcji systemu na zdarzenie. Po wystąpieniu zdarzenia system musi odpowiedzieć w ramach czasowych, które można dokładnie przewidzieć. Jednak branża ma bardzo surowe wymagania dotyczące transmisji danych w czasie rzeczywistym, a aktualizacja danych jest często wykonywana w ciągu dziesiątek milisekund. Ponadto ze względu na mechanizm CSMA/CD istniejący w sieci Ethernet, gdy wystąpi konflikt, dane muszą zostać ponownie przesłane, co można wypróbować nawet 16 razy. Oczywiście ten mechanizm rozwiązywania konfliktów wiąże się z kosztem czasu. A gdy już dojdzie do rozłączenia, nawet jeśli trwa ono tylko kilka sekund, może to spowodować całkowite zatrzymanie produkcji lub nawet wypadki związane z bezpieczeństwem sprzętu i osób.

Cóż, powyższa treść jest udostępniana przez JHA TECH na temat tego, dlaczego przełączniki sieciowe Industrial Ring muszą być używane w obiektach przemysłowych? Szczegółowe wprowadzenie do tego problemu, mam nadzieję, że będzie pomocne dla wszystkich!