1. Суровые условия промышленной зоны

Поскольку Ethernet изначально был разработан, он не был основан на промышленных сетевых приложениях. Когда он применяется на промышленных площадках, сталкивается с тяжелыми условиями работы, серьезными межсетевыми помехами и т. д., это неизбежно приведет к снижению его надежности. В производственной среде промышленные сети должны обладать хорошей надежностью, восстанавливаемостью и ремонтопригодностью. Это необходимо для того, чтобы при выходе из строя любого компонента сетевой системы это не привело к сбою и параличу приложения, операционной системы или даже сетевой системы.

Промышленные коммутаторы Ethernet спроектированы с учетом сложных условий промышленной площадки, чтобы их можно было лучше адаптировать к промышленной среде и выполнять роль коммутаторов промышленного класса.

Окружающая среда промышленного объекта хуже, чем обычная среда, по крайней мере, с точки зрения вибрации, влажности и температуры, обычные переключатели не рассчитаны на то, чтобы выдерживать различные ситуации, которые возникают в промышленной среде, обычные переключатели не могут работать в этой суровой среде в течение длительного времени, и они часто склонны к отказам, что увеличивает расходы на техническое обслуживание. Обычно не рекомендуется использовать коммерческие переключатели в промышленной среде. Для того чтобы переключатель мог использоваться в этой суровой среде, производится переключатель, который может адаптироваться к этой среде. Надежность промышленного переключателя включает в себя сбой питания, прерывание порта, сигнализацию релейного выхода, резервный двойной вход питания постоянного тока, активную защиту цепи, автоматическую защиту выключателя от перенапряжения и пониженного напряжения (надежность немного варьируется в зависимости от модели).

Функциональное различие в основном относится к следующему: промышленные коммутаторы по своим функциям ближе к промышленной сетевой связи, например, к взаимодействию с различными полевыми шинами, резервированию оборудования, работе оборудования в режиме реального времени и т. д. Разница в производительности в основном отражается в адаптации к внешним параметрам окружающей среды. Помимо многих суровых условий, таких как угольные шахты и суда, промышленная среда также предъявляет особые требования к электромагнитной совместимости (ЭМС), температуре, влажности и пылеустойчивости. Среди них наиболее обширным является влияние температуры на промышленное сетевое оборудование.

2. Нагрузка на сеть Ethernet велика.

Поскольку протокол MAC-уровня Ethernet — это CSMA/CD, этот протокол делает конфликты в сети, особенно когда нагрузка на сеть слишком велика, более очевидными. Для промышленной сети, если есть большое количество конфликтов, данные должны быть переданы повторно много раз, что значительно увеличивает неопределенность связи между сетями. В промышленной сети управления эта неопределенность от одного места к другому неизбежно приведет к снижению производительности управления системой.

3. Строгое выполнение промышленных данных в режиме реального времени

В промышленных системах управления реальное время можно определить как измеримость времени реакции системы на событие. После того, как событие произошло, система должна отреагировать в течение времени, которое можно точно предвидеть. Однако в отрасли очень строгие требования к передаче данных в реальном времени, и обновление данных часто завершается в течение десятков мс. А также из-за механизма CSMA/CD, который существует в Ethernet, при возникновении конфликта данные должны быть переданы повторно, что может быть предпринято до 16 раз. Очевидно, что этот механизм разрешения конфликтов требует затрат времени. И как только происходит отключение, даже если оно длится всего несколько секунд, это может привести к остановке всего производства или даже к несчастным случаям с оборудованием и персоналом.

Ну, вышеприведенный контент предоставлен JHA TECH на тему, почему промышленные кольцевые сетевые коммутаторы должны использоваться на промышленных объектах? Подробное введение в эту проблему, я надеюсь, что это будет полезно для всех!