Sieć na „okrągło” - podnoszenie dostępności systemów automatyki

fot. ASTOR

Sterowniki PLC, układy I/O, panele operatorskie, serwery, stacje operatorskie – większość tych urządzeń komunikuje się między sobą przy użyciu sieci Ethernet. Niektóre z urządzeń posiadają nawet zwielokrotnione interfejsy komunikacyjne. Im struktura połączonych urządzeń bardziej rozproszona i rozbudowana, a przesyłane dane bardziej istotne dla prowadzenia procesu, tym większa odpowiedzialność spoczywa na urządzeniach pośredniczących i kablach komunikacyjnych tworzących sieć.

Bez dogłębnej analizy można stwierdzić, że warto w takich przypadkach zainstalować rozwiązania sieciowe bardziej niezawodne od prostych biurowych elementów, gdzie czasowa utrata połączenia jest utrudnieniem, ale przeważnie nie generuje dużych strat finansowych.

Wśród zaawansowanych urządzeń przemysłowych – przełączników sieci Ethernet (switch) na szczególną uwagę zasługują rozwiązania Astraada Net z serii JET-NET-4010/4510/5010G/5428G. Charakteryzują się one atrakcyjną ceną i oferują zaawansowane możliwości pozwalające na podniesienie niezawodności sieci. Podstawową cechą (dostępną również w prostszych modelach tej serii) jest możliwość podłączenia zasilania z niezależnych źródeł. Jednak jedną z najbardziej istotnych cech jest możliwość tworzenia redundantnych połączeń sieciowych typu Ring.

Struktura połączenia typu Ring (pierścienia) – w przeciwieństwie do połączenia kilku przełączników pracujących w układzie gwiazdy – wykazuje znacznie większą odporność na pojedyncze uszkodzenie połączenia pomiędzy przełącznikami. W układzie gwiazdy zerwanie połączenia to brak transmisji, w przypadku połączenia typu Ring to jedynie krótkotrwała przerwa, potrzebna na odblokowanie połączenia rezerwowego. „Zestawienie” rezerwowej drogi komunikacyjnej zajmuje przełącznikom Astraada Net mniej niż 5 ms, co dla większości urządzeń sieciowych podłączonych do przełączników jest czasem niezauważalnym i nie wpływa na ciągłość procesu. Bardzo krótki czas przełączenia rezerwowej linii komunikacyjnej jest jednym z wyróżników przełączników Astraada Net.

Rys. 2. Topologia pierścienia zbudowana w oparciu o switche Astraada Net

O czym należy pamiętać konfigurując urządzenia Astraada Net do pracy w sieci typu Ring?

W pierwszej kolejności należy połączyć się z przełącznikami, które będą stanowiły system pracujący w układzie Ring i nadać im odpowiednie adresy IP (unikatowe w ramach danej podsieci). W tym celu w przeglądarce internetowej należy wpisać adres IP i zalogować się do strony przełącznika. Ustawienia zapisujemy poleceniem Save. Na każdym z urządzeń należy ponadto wyłączyć mechanizm Rapid Spanning Tree Protocol ustawiając opcję RSTP na wartość Disable. [Rysunek 3] oraz załączyć mechanizm Multiple Super Ring.

Rys. 3. Opcja „Rapid Spanning Tree Protocol”

Konfigurując obsługę pierścienia należy podać nazwę i identyfikator pierścienia, który zostanie utworzony. Dodanie nowego wpisu następuje po wywołaniu polecenia Add. [Rysunek 4]

Rys. 4. Dodawanie nowego pierścienia

Następnie należy określić, które z portów będą tworzyły połączenie typu Ring, oraz ustawić parametr „Ring status” na wartość Enable. [Rysunek 5]

Rys. 5. Ustawianie parametru „Ring Status”

Na koniec skonfigurowane parametry należy zapisać za pomocą polecenia Save / Save to Flash.

Przedstawiona konfiguracja to jeden z najprostszych systemów, w ramach których przełączniki mogą pracować. Funkcjonalność urządzeń Astraada Net pozwala na budowanie znacznie bardziej skomplikowanych struktur, jeszcze bardziej odpornych na uszkodzenia połączeń pomiędzy elementami. Osiągane jest to poprzez np. zwielokrotnienie połączeń pomiędzy przełącznikami lub łączenie niezależnych mniejszych połączeń typu Ring w większe struktury.