1. Môi trường công nghiệp khắc nghiệt

Vì Ethernet được thiết kế ngay từ đầu nên nó không dựa trên các ứng dụng mạng công nghiệp. Khi được áp dụng cho các địa điểm công nghiệp, phải đối mặt với điều kiện làm việc khắc nghiệt, nhiễu liên tuyến nghiêm trọng, v.v., những điều này chắc chắn sẽ khiến độ tin cậy của nó giảm xuống. Trong môi trường sản xuất, mạng công nghiệp phải có độ tin cậy, khả năng phục hồi và khả năng bảo trì tốt. Điều đó có nghĩa là khi bất kỳ thành phần nào trong hệ thống mạng bị lỗi, nó sẽ không khiến ứng dụng, hệ điều hành hoặc thậm chí là hệ thống mạng bị sập và tê liệt.

Bộ chuyển mạch Ethernet công nghiệp được thiết kế để tính đến các điều kiện phức tạp của địa điểm công nghiệp, do đó chúng có thể thích ứng hơn với môi trường công nghiệp và đóng vai trò là bộ chuyển mạch cấp công nghiệp.

Môi trường của khu công nghiệp tệ hơn môi trường thông thường, ít nhất là về độ rung, độ ẩm và nhiệt độ, các công tắc thông thường không được thiết kế để chịu được các tình huống khác nhau xuất hiện trong môi trường công nghiệp, các công tắc thông thường không thể hoạt động trong môi trường khắc nghiệt này trong thời gian dài và chúng thường dễ bị hỏng hóc, làm tăng chi phí bảo trì. Nhìn chung, không nên sử dụng các công tắc thương mại trong môi trường công nghiệp. Để có thể sử dụng công tắc trong môi trường khắc nghiệt này, một công tắc có thể thích ứng với môi trường này đã được sản xuất. Độ tin cậy của công tắc cấp công nghiệp bao gồm mất điện, ngắt cổng, báo động đầu ra rơle, đầu vào nguồn DC kép dự phòng, bảo vệ mạch chủ động, bảo vệ cầu dao tự động khi quá áp và dưới áp, (độ tin cậy thay đổi đôi chút tùy thuộc vào kiểu máy).

Sự khác biệt về chức năng chủ yếu đề cập đến: các thiết bị chuyển mạch cấp công nghiệp gần hơn với chức năng giao tiếp mạng công nghiệp, chẳng hạn như kết nối với nhiều bus trường, dự phòng thiết bị và thiết bị thời gian thực, v.v. Sự khác biệt về hiệu suất chủ yếu được phản ánh trong việc thích ứng với các thông số môi trường bên ngoài. Ngoài nhiều môi trường khắc nghiệt như mỏ than và tàu thủy, môi trường công nghiệp còn có các yêu cầu đặc biệt về EMI (khả năng tương thích điện từ), nhiệt độ, độ ẩm và khả năng chống bụi. Trong số đó, ảnh hưởng của nhiệt độ đến thiết bị mạng công nghiệp là rộng rãi nhất.

2. Tải mạng Ethernet nặng

Vì giao thức lớp MAC của Ethernet là CSMA/CD, giao thức này khiến xung đột trên mạng, đặc biệt là khi tải mạng quá lớn, trở nên rõ ràng hơn. Đối với mạng công nghiệp, nếu có nhiều xung đột, dữ liệu phải được truyền lại nhiều lần, điều này làm tăng đáng kể tính không chắc chắn của thông tin liên lạc giữa các mạng. Trong mạng điều khiển công nghiệp, sự không chắc chắn này từ nơi này đến nơi khác chắc chắn sẽ dẫn đến giảm hiệu suất điều khiển hệ thống.

3. Hiệu suất thời gian thực nghiêm ngặt của dữ liệu công nghiệp

Trong các hệ thống điều khiển công nghiệp, thời gian thực có thể được định nghĩa là khả năng đo lường thời gian phản hồi của hệ thống đối với một sự kiện. Sau khi một sự kiện xảy ra, hệ thống phải phản hồi trong một khung thời gian có thể dự đoán chính xác. Tuy nhiên, ngành công nghiệp có các yêu cầu rất nghiêm ngặt đối với việc truyền dữ liệu thời gian thực và việc cập nhật dữ liệu thường được hoàn thành trong vòng hàng chục ms. Và cũng vì cơ chế CSMA/CD tồn tại trong Ethernet, khi xảy ra xung đột, dữ liệu phải được truyền lại, có thể thử tới 16 lần. Rõ ràng, cơ chế giải quyết xung đột này phải trả giá bằng thời gian. Và một khi có sự ngắt kết nối, ngay cả khi chỉ mất vài giây, nó có thể gây ra toàn bộ quá trình sản xuất dừng lại hoặc thậm chí là tai nạn thiết bị và an toàn cá nhân.

Vâng, nội dung trên được JHA TECH chia sẻ về lý do tại sao phải sử dụng bộ chuyển mạch mạng vòng công nghiệp tại các khu công nghiệp? Giới thiệu chi tiết về vấn đề này, tôi hy vọng sẽ hữu ích với mọi người!