1. สภาพแวดล้อมของพื้นที่อุตสาหกรรมที่รุนแรง

เนื่องจากอีเทอร์เน็ตได้รับการออกแบบมาตั้งแต่แรก จึงไม่ได้อิงตามการใช้งานเครือข่ายอุตสาหกรรม เมื่อนำไปใช้กับไซต์อุตสาหกรรมที่ต้องเผชิญกับสภาพการทำงานที่รุนแรง การรบกวนระหว่างสายสัญญาณอย่างรุนแรง ฯลฯ สิ่งเหล่านี้จะทำให้ความน่าเชื่อถือของอีเทอร์เน็ตลดลงอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ในสภาพแวดล้อมการผลิต เครือข่ายอุตสาหกรรมจะต้องมีความน่าเชื่อถือ ความสามารถในการกู้คืน และความสามารถในการบำรุงรักษาที่ดี เพื่อให้แน่ใจว่าเมื่อส่วนประกอบใดๆ ในระบบเครือข่ายล้มเหลว ก็จะไม่ทำให้แอปพลิเคชัน ระบบปฏิบัติการ หรือแม้แต่ระบบเครือข่ายหยุดทำงาน

สวิตช์ Ethernet อุตสาหกรรมได้รับการออกแบบมาให้คำนึงถึงเงื่อนไขที่ซับซ้อนของสถานที่อุตสาหกรรม เพื่อให้สามารถปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมได้มากขึ้น และทำหน้าที่เป็นสวิตช์ระดับอุตสาหกรรมได้

สภาพแวดล้อมของโรงงานอุตสาหกรรมนั้นแย่กว่าสภาพแวดล้อมทั่วไปอย่างน้อยก็ในแง่ของการสั่นสะเทือน ความชื้น และอุณหภูมิ สวิตช์ทั่วไปไม่ได้รับการออกแบบมาเพื่อทนต่อสถานการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม สวิตช์ทั่วไปไม่สามารถทำงานได้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงนี้เป็นเวลานาน และมักจะเกิดความล้มเหลวได้ง่าย ซึ่งทำให้ต้นทุนการบำรุงรักษาเพิ่มขึ้น โดยทั่วไปไม่แนะนำให้ใช้สวิตช์เชิงพาณิชย์ในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม เพื่อให้สามารถใช้สวิตช์ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงนี้ได้ จึงผลิตสวิตช์ที่สามารถปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมนี้ได้ ความน่าเชื่อถือของสวิตช์ระดับอุตสาหกรรมนั้นรวมถึงไฟฟ้าดับ พอร์ตขัดข้อง สัญญาณเตือนเอาต์พุตรีเลย์ อินพุตไฟ DC คู่ซ้ำซ้อน การป้องกันวงจรไฟฟ้าที่ทำงานอยู่ การป้องกันเบรกเกอร์วงจรอัตโนมัติสำหรับแรงดันไฟเกินและแรงดันไฟต่ำ (ความน่าเชื่อถือจะแตกต่างกันเล็กน้อยขึ้นอยู่กับรุ่น)

ความแตกต่างในการทำงานส่วนใหญ่นั้นหมายถึง: สวิตช์ระดับอุตสาหกรรมนั้นมีความใกล้เคียงกับการสื่อสารเครือข่ายอุตสาหกรรมมากกว่าในด้านการทำงาน เช่น การเชื่อมต่อกับฟิลด์บัสต่างๆ การสำรองอุปกรณ์ และอุปกรณ์แบบเรียลไทม์ เป็นต้น ความแตกต่างในประสิทธิภาพนั้นส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นในการปรับตัวให้เข้ากับพารามิเตอร์สภาพแวดล้อมภายนอก นอกจากสภาพแวดล้อมที่รุนแรงมากมาย เช่น เหมืองถ่านหินและเรือแล้ว สภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมยังมีข้อกำหนดพิเศษในแง่ของ EMI (ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า) อุณหภูมิ ความชื้น และความต้านทานฝุ่น ในบรรดานั้น อิทธิพลของอุณหภูมิที่มีต่ออุปกรณ์เครือข่ายอุตสาหกรรมนั้นกว้างขวางที่สุด

2. โหลดเครือข่ายอีเทอร์เน็ตมีมาก

เนื่องจากโปรโตคอลชั้น MAC ของอีเธอร์เน็ตคือ CSMA/CD โปรโตคอลนี้จึงทำให้เกิดข้อขัดแย้งในเครือข่าย โดยเฉพาะเมื่อโหลดเครือข่ายมีขนาดใหญ่เกินไป ซึ่งเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้น สำหรับเครือข่ายอุตสาหกรรม หากมีข้อขัดแย้งจำนวนมาก ข้อมูลจะต้องถูกส่งซ้ำหลายครั้ง ซึ่งจะทำให้ความไม่แน่นอนของการสื่อสารระหว่างเครือข่ายเพิ่มสูงขึ้นอย่างมาก ในเครือข่ายควบคุมอุตสาหกรรม ความไม่แน่นอนจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งนี้จะนำไปสู่การลดลงของประสิทธิภาพการควบคุมระบบอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

3. ประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์ที่เข้มงวดของข้อมูลอุตสาหกรรม

ในระบบควบคุมอุตสาหกรรม เรียลไทม์สามารถกำหนดให้เป็นความสามารถในการวัดเวลาตอบสนองของระบบต่อเหตุการณ์ หลังจากเหตุการณ์เกิดขึ้น ระบบจะต้องตอบสนองภายในกรอบเวลาที่สามารถคาดการณ์ได้อย่างแม่นยำ อย่างไรก็ตาม อุตสาหกรรมมีข้อกำหนดที่เข้มงวดมากสำหรับการส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์ และการอัปเดตข้อมูลมักจะเสร็จสิ้นภายในสิบมิลลิวินาที และเนื่องจากกลไก CSMA/CD ที่มีอยู่ในอีเทอร์เน็ต เมื่อเกิดข้อขัดแย้ง ข้อมูลจะต้องถูกส่งซ้ำ ซึ่งสามารถลองได้ถึง 16 ครั้ง เห็นได้ชัดว่ากลไกการแก้ไขข้อขัดแย้งนี้ต้องแลกมาด้วยเวลา และเมื่อมีการตัดการเชื่อมต่อ แม้ว่าจะเป็นเพียงไม่กี่วินาที ก็อาจทำให้การผลิตทั้งหมดหยุดลง หรือแม้แต่เกิดอุบัติเหตุเกี่ยวกับอุปกรณ์และความปลอดภัยส่วนบุคคล

เนื้อหาข้างต้นนี้ได้รับการแบ่งปันโดย JHA TECH เกี่ยวกับเหตุผลที่ต้องใช้สวิตช์เครือข่ายวงแหวนอุตสาหกรรมในไซต์อุตสาหกรรม คำแนะนำโดยละเอียดเกี่ยวกับปัญหานี้ ฉันหวังว่ามันจะมีประโยชน์สำหรับทุกคน!