Niezawodna komunikacja Ethernet z wykorzystaniem zarządzalnych switchy przemysłowych marki Astraada

Switche przemysłowe są elementami pozwalającymi na wymianę danych pomiędzy urządzeniami komunikującymi się z użyciem sieci Ethernet. Ich głównym zadaniem jest zapewnienie stabilnej i wydajnej komunikacji w wymagającym środowisku przemysłowym. Do prostych systemów automatyki i informatyki przemysłowej wykorzystywane są switche niezarządzalne charakteryzujące się przemysłowym wykonaniem. W przypadku bardziej rozbudowanych układów sieciowych stosuje się switche zarządzalne, które oferują szereg specjalnie opracowanych funkcji poprawiających bezpieczeństwo i niezawodność systemu komunikacji, takich jak: rezerwacja połączeń, zaawansowana diagnostyka czy kontrola przepływu danych.

Redundancja połączeń

Nowoczesne systemy wizualizacji pracy maszyn oraz układy sterowania procesami przemysłowymi coraz częściej są budowane w oparciu o bardziej zaawansowane i odporne na awarię struktury sieci Ethernet. Układ rezerwacji tworzony z wykorzystaniem struktury pierścienia daje możliwość inteligentnego reagowania na uszkodzenie medium transmisyjnego (skrętki, światłowodu) lub przełącznika. Jeśli dowolny segment połączenia typu RING zostanie zerwany lub rozłączony, wówczas uruchomione zostaje połączenie awaryjne. Czas przełączenia na ścieżkę rezerwową, np. dla switchy Astraada nie przekracza 5 ms, nawet przy pełnym obciążeniu sieci.

Inną opcją zwiększania niezawodności systemu komunikacji jest protokół LACP (Link Aggregation Control Protocol). Pozwala on grupować kilka połączeń pomiędzy dwoma przełącznikami w jeden logiczny kanał komunikacyjny zwiększający przepustowość połączenia. Rozwiązanie to stanowi szybką i nie wymagającą nakładów finansowych metodę zwiększania sprawności wybranego połączenia. Jest również dodatkowym zabezpieczeniem kanału transmisyjnego, gdyż awaria jednego z przewodów nie powoduje zatrzymania pracy całej sieci – dane przesyłane są pozostałymi kanałami.

Diagnostyka i alarmowanie

Po odpowiednim skonfigurowaniu przełączników, mogą one automatycznie przekazywać informacje o problemach z siecią natychmiast po ich wystąpieniu (np.: brak komunikacji z innym urządzeniem, problem z zasilaniem, błędne logowanie do systemu, restart urządzenia, zmiana trasy w systemach rezerwacji - topologia pierścienia). Sytuacje alarmowe mogą być zapisywane lokalnie w switchu lub wysyłane zdarzeniowo do dedykowanego oprogramowania, gdzie zapisywane są w bazie danych, dzięki czemu istnieje możliwość ich podglądu w dowolnym momencie, w celu sprawdzenia stanu funkcjonowania sieci.

  

JET-NET-5428G - gigabitowy switch
zarządzalny do szafy rack

Standardowo diagnostyka prowadzona jest w oparciu o protokół SNMP, który poprzez mechanizm „pułapek", informuje użytkownika o wcześniej zdefiniowanych zdarzeniach. Możliwe jest również wykorzystanie bardziej popularnego standardu komunikacji, np. dobrze znanego automatykom protokołu Modbus TCP, który obsługiwany jest przez większość systemów HMI/SCADA. Switch, komunikując się z systemem SCADA, pełni rolę serwera Modbus TCP i udostępnia do odczytu kilkadziesiąt parametrów, m. in.: adres MAC, adres IP, wersję sprzętu i oprogramowania, czas pracy urządzenia, status zasilania, szczegółowe statusy pracy poszczególnych portów oraz parametry związane z ilością przesyłanych danych i ilością kolizji.

Bezpieczeństwo

Równie ważnym zagadnieniem jak niezawodność sieci Ethernet, jest jej bezpieczeństwo. Przełączniki Astraada pozwalają na zabezpieczenie połączenia na dwa sposoby: poprzez ograniczenie dostępu do portów oraz poprzez kontrolę numerów IP. Pierwsza z metod jest najprostszym, a zarazem bardzo wydajnym sposobem ochrony przed nieuprawnionym dostępem. Polega na stałym przypisaniu adresów MAC kart sieciowych do konkretnych portów. Dzięki temu adresy, które nie zostały dodane do specjalnej listy, nie mogą uczestniczyć w wymianie danych. Drugim sposobem zabezpieczenia sieci jest weryfikacja numeru IP. Polega ona na określeniu z góry numerów IP, które będą miały dostęp do konsoli zarządzania przełącznikiem (poprzez przeglądarkę WWW lub Telnet). Innym sposobem ochrony przesyłanych danych jest tworzenie sieci wirtualnych – VLAN. Technologia ta pozwala łączyć urządzenia w zwarte grupy wirtualne. Tylko członkowie tej samej grupy mogą ze sobą wymieniać dane. Dodatkową zaletą tej funkcjonalności jest ograniczenie ruchu w sieci.

Przemysłowe wykonanie - 54 miesiące gwarancji

W celu zapewnia długiej i bezawaryjnej pracy switche Astraada posiadają odpowiednio skonstruowaną obudowę, odporną na działanie korozji i łatwo oddającą ciepło. Jest ona wykonana z aluminium i posiada stopień ochrony IP31, który chroni urządzenie przed zanieczyszczeniami i kondensacją pary wodnej. Nieprzerwane działanie switcha zapewnia redundantne zasilanie oraz szeroki zakres temperatury pracy (od -25 do +70°C). Pomocne może się okazać także wyjście alarmujące (przekaźnikowe) dla poszczególnych portów i zasilania. Większość switchy Astraada objęta jest 54-miesięcznym okresem gwarancji w standardzie, dodatkowo istnieje opcja jej przedłużenia.

Dowiedz się więcej

• Switche przemysłowe