Kung nagtukod mga network sa Ethernet, gigamit ang lainlaing mga klase sa kagamitan sa pagbalhin. Sa tagsa-tagsa, angay nga i-highlight ang wala madumala nga mga switch - yano nga mga himan nga nagtugot kanimo sa dali ug episyente nga pag-organisar sa operasyon sa usa ka gamay nga network sa Ethernet. Kini nga artikulo naghatag usa ka detalyado nga kinatibuk-ang panan-aw sa lebel sa pagsulod nga wala madumala nga mga switch sa industriya sa serye sa EKI-2000.
Pasiuna
Ang Ethernet dugay nang nahimong bahin sa bisan unsang industriyal nga network. Kini nga sumbanan, nga gikan sa industriya sa IT, nagpaposible sa pagbalhin sa usa ka bag-ong lebel sa organisasyon sa network. Ang mga katulin miuswag, ang pagkakasaligan miuswag, ug ang posibilidad sa sentralisadong pagdumala sa imprastraktura sa network mitumaw. Ang mga tiglalang sa mga protocol sa pagbalhin sa datos wala mapugos sa paghulat og dugay. Hapit tanan nga dagkong mga protocol sa industriya, sama sa Modbus TCP, EtherNet/IP, IEC 60870-5-104, PROFINET, DNP3, ug uban pa, naggamit og parehas o susama nga modelo sa OSI isip basehan. Ang payload gibutang sa usa ka frame ug gipasa sa usa ka Ethernet network. Hapit tanan nga modernong controller, smart sensor o operator panel nasangkapan sa Ethernet interface alang sa pagkonektar sa network sa parehas nga ngalan. Kini nagpasabot nga, sa teorya, ang usa ka industriyal nga network mahimong mogamit sa standard nga Ethernet nga mga himan nga makita sa usa ka korporasyon, opisina, o bisan sa home network. Bisan pa, sa praktis, usa ka dako nga klase sa mga aparato ang dugay nang naporma nga gilaraw aron espesipikong magtrabaho sa mga network sama sa Industrial Ethernet. Naglakip kini sa mga aparato sa network nga gipahiangay aron espesipikong magtrabaho sa usa ka palibot sa industriya, pagsiguro nga kasaligan, gamay nga lebel sa latency, ug nagtagbo usab sa lainlaing mga sumbanan sa industriya nga gikinahanglan sa usa ka partikular nga industriya. Sa kini nga kaso, ang nag-unang "kombat" nga yunit, ingon nga usa ka lagda, mao ang usa ka industriyal nga Ethernet switch. Kini tungod sa kamatuoran nga ang usa ka switch usa ka himan nga nagtugot alang sa kasaligan ug, labing importante, paspas nga interaksyon tali sa mga sangkap ug mga node sa usa ka industriyal nga network.
Switch - ang kamalaumon nga solusyon alang sa usa ka industriyal nga network
Ang switch sa industriya, o switch, mao ang nag-unang himan nga gigamit sa pagtukod sa usa ka industriyal nga network. Nganong switch? Human sa tanan, adunay uban pang mga network device, pananglitan usa ka hub (hub) o usa ka router (router). Kini tanan bahin sa katulin ug pagpaandar. Ang pinakapaspas nga device nga nalista mao ang hub; pipila ka panahon ang milabay kini nga matang sa device popular kaayo tungod sa ubos nga presyo niini. Sa tinuud, ang hub usa ka multiport repeater; naglihok kini sa pisikal nga lebel sumala sa modelo sa OSI network ug nag-relay sa nadawat nga datos sa tanan nga konektado nga mga pantalan.
Sa usa ka bahin, kini nga laraw nagtugot sa gamay nga paglangan sa network, apan sa pikas bahin, ang pagkarga sa network nagdugang, tungod kay ang broadcast nga adunay kini nga pagpatuman nahimo nga gisibya. Kanunay kini nga hinungdan sa usa ka mahait nga pagkunhod sa pasundayag sa network. Ang usa ka router, sa baylo, usa ka aparato nga naglihok sa lebel sa network sumala sa modelo sa OSI ug adunay kaayo nga pag-andar nga nagtugot alang sa pagtukod sa mga ruta sa transmission sa trapiko. Ang ingon nga pag-andar nanginahanglan mas taas nga pasundayag sa aparato, tungod kay ang pakete sa impormasyon gisusi sugod sa ulohan sa ika-3 nga lebel sa modelo sa OSI ug mas taas. Ingon usa ka sangputanan, ang mga paglangan mahimong mas taas, tungod kay ang pagpatuman sa mga router sa kadaghanan sa mga kaso nga software, ang presyo natural nga mas taas, ug ang ingon nga pag-andar gipangayo sa lebel sa core sa network.
Ingon usa ka sangputanan, ang mga switch sa lainlain nga lebel ug gamit nahimong labing kaylap sa industriyal nga mga network sa Ethernet. Ang switch kay mas maalamon nga device kay sa hub ug mas paspas kay sa router kay naglihok kini sa link layer sumala sa OSI model. Ang trapiko tin-aw nga gipang-apod-apod ug gipadala direkta ngadto sa nakadawat, nga nagwagtang sa wala kinahanglana nga pagkarga sa mga kagamitan sa network, nga nagtugot sa ubang mga bahin nga dili magproseso sa datos nga dili alang kanila. Kini makab-ot pinaagi sa pag-analisar sa nagpadala ug destinasyon MAC adres nga anaa sa matag transmitted data frame. Kini nga pagbalhin nagtugot kanimo nga makab-ot ang gamay nga mga paglangan sa pag-apod-apod sa trapiko samtang gipadayon ang usa ka madawat nga lebel sa presyo.
Sa panumduman niini, ang switch adunay usa ka lamesa (CAM-table), nga nagpaila sa mga sulat tali sa MAC address sa host ug sa pisikal nga pantalan sa switch, nga tukma nga nagpamenos sa load sa network, tungod kay nahibal-an sa switch kung unsang pantalan ang eksakto. sa pagpasa sa data packet sa. Bisan pa, angay nga hunahunaon nga kung ang switch gi-on o gi-reboot, naglihok kini sa mode sa pagbansay, tungod kay walaβy sulod ang lamesa sa sulat. Sa kini nga mode, ang datos nga moabut sa switch ipadala sa tanan nga uban nga mga pantalan, ug ang switch mag-analisar ug mosulod sa MAC address sa nagpadala sa lamesa. Sa paglabay sa panahon, ang trapiko na-localize samtang ang switch nag-compile sa usa ka kompleto nga MAC address mapping table alang sa tanan nga mga pantalan.
Karon daghang mga tiggama sa mga kagamitan sa network alang sa mga industriyal nga network ang nagtanyag mga switch ingon mga aparato alang sa pagsiguro sa interaksyon tali sa mga node sa network. Ang portfolio naglakip sa mga switch sa lain-laing mga pag-andar; ingon nga usa ka lagda, adunay mga dili madumala, gidumala ug L3 nga mga switch sa lebel. Ug kung ang mga switch sa L3 gigamit ingon usa ka alternatibo sa mga router sa lebel sa core sa network ug ang labi ka espesyal nga mga isyu ang nalangkit sa ilang gipili, nan ang pagpili tali sa usa ka gidumala ug dili pagdumala nga switch moabut sa husto nga kahulugan sa mga buluhaton nga kinahanglan sa network device. pagsulbad. Sunod, atong tan-awon ang sukaranang mga kalainan tali sa gidumala ug wala gidumala nga mga switch.
Gidumala ug wala gidumala nga mga switch
Ang gidumala ug dili pagdumala nga mga switch sa tinuud duha ka lainlaing mga aparato nga naglihok sa lebel sa L2 sa modelo sa OSI. Ang usa ka dili madumala nga switch gidisenyo aron awtomatiko nga ipang-apod-apod ang katulin ug ipasa ang trapiko nga parehas sa tanan nga mga partisipante sa network. Kini ang kamalaumon nga solusyon alang sa mga network nga adunay gamay nga gidaghanon sa mga end device; ang mga bentaha naglakip sa:
- pagsiguro sa taas nga throughput sa Ethernet network;
- mubo nga panahon sa pagtubag;
- Kasayon ββsa mga kontrol;
- adunay dugang nga gamit alang sa pagdumala sa dagan sa datos.
Ang usa ka gidumala nga switch adunay mas taas nga gasto, gigamit alang sa dagkong mga network ug adunay katakus nga hingpit nga makontrol ang gipasa nga trapiko, katulin, ug adunay dugang nga kapabilidad sa pagdumala. Sa tinuud, kini ang kamalaumon nga solusyon alang sa mga seksyon sa network diin kinahanglan ang dugang nga pag-andar alang sa pagbahinbahin, pag-usab, seguridad sa kasayuran, ug uban pa. Dili sama sa usa ka dili madumala nga switch, ang usa ka gidumala nga switch kinahanglan nga ma-configure pinaagi sa pagtino sa daghang dugang ug mandatory nga mga setting.
Ang dili madumala nga mga switch kay mga plug and play device nga wala magkinahanglan ug komplikadong configuration o in-depth nga kahibalo. Gitugotan ka nila nga dali nga maorganisar ang pagbinayloay tali sa mga kagamitan sa usa ka network sa Ethernet nga walaβy dugang nga mga setting. Gitugotan sa kini nga mga switch ang mga aparato sa Ethernet nga makigkomunikar sa usag usa (sama sa mga PLC ug HMI), naghatag usa ka koneksyon sa network ug pagpasa sa kasayuran sa destinasyon gikan sa nagpadala. Nag-abut sila nga adunay usa ka pirmi nga pagsumpo ug wala magtugot sa bisan unsang mga pagbag-o sa mga setting, mao nga dili kinahanglan nga unahon ang mga frame o maghimo dugang nga pag-configure.
Ang dili madumala nga mga switch sa panguna gigamit sa pagkonektar sa mga peripheral nga aparato sa network spurs o sa usa ka gamay nga stand-alone nga network nga adunay daghang mga sangkap. Sa industriyal nga palibot, gikinahanglan ang paggamit sa mga switch nga gipahaom sa piho nga mga panginahanglan.
Ang mga switch sa industriya gihimo alang sa lainlaing mga aplikasyon sa industriya sama sa paghimo sa kuryente, lana ug gas, transportasyon sa riles ug imprastraktura, ug uban pa. Sila espesipikong gidesinyo sa pag-operate sa usa ka halapad nga temperatura, vibrations ug shocks ug makatampo sa paghimo sa usa ka cost-effective ug kasaligan nga luwas nga network.
Mga switch sa serye sa Advantech
Industrial switch Advantech serye mga entry-level nga mga himan ug gidisenyo aron dali nga maorganisar ang interaksyon sa mga himan pinaagi sa paghimo og Ethernet network. Karon sa serye Labaw pa sa 25 nga mga aparato ang gilakip, ang lamesa sa ubos nagpakita sa pagkahugno sa numero sa order.
Sa kini nga kaso, ang mga switch mahimong magamit sa duha nga RJ-45 nga mga pantalan ug mga optical port alang sa paghatud sa data sa us aka mode ug multimode nga fiber, ang labing kadaghan nga tulin mahimong makaabut sa 1 Gbit / s.
Pag-andar sa mga switch sa serye
Ang pagpaandar sa dili madumala nga mga switch sa kasagaran dili bisan unsa nga talagsaon. Bisan pa, atong mahibal-an kung unsang mga gimbuhaton ang magamit pa sa mga switch sa serye sa Advantech .
Awtomatikong pagkakita sa MDI/MDI-X nga tipo sa koneksyon
Kini nga bahin nagtugot kanimo sa pagkonektar sa bisan unsang matang sa Ethernet device ngadto sa mga switch nga dili mabalaka mahitungod sa cable type: straight o crossover.
Kasagaran, ang usa ka "tul-id nga paagi" nga kable gigamit aron makonektar ang usa ka adapter sa network sa kagamitan sa network sa L2 (usa ka hub o switch). Aron makonektar ang duha ka managsama nga mga aparato sa network sa usag usa o, pananglitan, usa ka adapter sa network sa usa ka router, girekomenda nga gamiton ang usa ka crossover cable. Ang presensya sa MDI/MDI-X function nagtugot kanimo sa paggamit sa bisan unsang matang sa cable nga adunay switch.
Awtomatikong pagkakita sa tipo sa network (Auto-Negotiation)
Kini nga function, nga nagsunod sa MDI/MDI-X, iya sa Plug and Play ug nagtugot kanimo nga awtomatiko nga mahibal-an ang klase sa network ug ang katulin sa transmission nga gihatag sa sukaranan sa Ethernet. Sa praktis, kini ilabi na nga importante, tungod kay ang kasamtangan nga network makagamit sa mga ekipo nga adunay lain-laing mga kinaiya sa tulin, gikan sa 10 Mbit/s ngadto sa 1 Gbit/s. Ang Auto-Negotiation naghimo sa kinabuhi nga mas sayon ββalang sa mga tiggamit sa network. Ang device mismo ang "makig-negosasyon" sa katulin sa utlanan niini nga "Ethernet neighbor".
Proteksyon sa Bagyo sa Broadcast
Ang pagpanalipod sa bagyo sa broadcast usa usab ka mapuslanon nga bahin alang sa mga switch. Ang bagyo sa broadcast kasagaran tungod sa mga loop sa lokal nga network o dili husto nga pamatasan sa usa sa mga partisipante sa network. Sa ingon nga mga kaso, ang network mapuno sa daghang mga walay pulos nga mga bayanan, nga makaapekto sa katulin niini.
Ang bahin sa pagpanalipod sa bagyo sa broadcast sa switch awtomatiko nga nagsala sa mga frame sa broadcast. Ug kung ang trapiko sa broadcast molapas sa usa ka piho nga threshold, ang network nagpabilin nga operasyon tungod kay ang switch awtomatik nga nagreserba sa bandwidth alang sa pagpadala sa mga normal nga frame.
Ang bahin sa pagpanalipod sa bagyo sa broadcast sa dili madumala nga mga switch gipalihok pinaagi sa default. Ang detalyado nga kasayuran bahin sa mga kantidad sa threshold alang sa matag modelo kinahanglan ipatin-aw sa opisyal nga website sa tiggama.
P-Fail nga relay
Magsugod kita sa kamatuoran nga kadaghanan sa mga modelo sa serye gidisenyo alang sa usa ka input supply boltahe range sa 12β¦48 V DC. Ang input gidoble ug gipanalipdan batok sa polarity reversal, ingon man batok sa overcurrent pinaagi sa usa ka self-resetting fuse. Adunay usa ka boltahe nga komparator sa input, ug kung ang boltahe magamit sa duha nga mga input, ang komparator awtomatiko nga mopili sa usa ka mas taas nga kantidad ug himuon kini nga input nga panguna. Kung ang boltahe sa usa sa mga input mapakyas o kung ang lebel niini moubos sa 12 V, ang switch awtomatikong mobalhin sa ikaduhang channel ug magsira sa P-Fail relay. Kini nga function nagtugot kanimo sa pag-monitor sa kahimtang sa network sa suplay sa kuryente sa switch ug dayon nga magsenyas sa abnormal nga operasyon.
LED timailhan
Kini nga bahin nagtugot kanimo sa pagtimbang-timbang sa kahimtang sa switch pinaagi sa biswal nga pagsusi niini. Ang matag data port sa switch sa serye adunay duha ka mga LED aron ipakita ang gikusgon sa transmission, status sa koneksyon ug posibleng status sa pagbangga. Adunay usab mga LED nga nagdoble sa P-Fail relay, nga dungan nga gi-aktibo kung ang usa sa mga circuit sa kuryente nabuak.
PoE (Power-over-Ethernet)
Sa ubay-ubay nga dili madumala nga mga switch sa serye Gipatuman ang Power-over-Ethernet function. Gitugotan ka nga maghatag gahum sa hilit nga mga aparato sumala sa IEEE 802.3af ug IEEE 802.3at (PoE +) nga mga sumbanan, diin ang usa ka twisted-pair nga linya sa transmission sa kategorya 5e ug mas taas gigamit ingon linya sa kuryente. Girekomenda nga gamiton ang usa ka nominal nga kantidad nga 53 ... 57 VDC ingon nga network sa suplay alang niini nga mga switch aron malikayan ang pag-drop sa boltahe sa linya.
Gitukod nga proteksyon sa EMI ug ESD
Pagbalhin serye adunay usa ka built-in nga sistema sa pagsala aron mapanalipdan batok sa electromagnetic interference ug static nga boltahe. Pinaagi sa linya sa kuryente, ang switch makahatag og operability atol sa mubo nga panahon nga impulse noise nga adunay amplitude nga hangtod sa 3000 V DC, ingon man sa panahon sa electrostatic discharges sa RJ-45 ports hangtod sa 4000 V.
Makatukod
Hingpit ang tanan nga mga switch sa serye adunay usa ka lig-on nga metal housing nga adunay usa ka lebel sa proteksyon IP30. Structurally nga serye mahimong himoon sa duha ka bersiyon, kini usa ka bersyon para sa pag-mount sa DIN rail o para sa pag-mount sa 19' rack. Ang tanan nga gikinahanglan nga pag-mount gilakip sa kit. Usab, ang mga switch nga gidisenyo nga i-mount sa usa ka DIN rail mahimong i-mount sa usa ka panel; ang mount gihatag.
konklusyon
Ang dili madumala nga mga switch sa industriya mao ang mga aparato nga gipahaum aron magamit nga piho sa usa ka palibot sa industriya. Naghatag sila og kasaligan ug paspas nga interaksyon tali sa mga Ethernet node, ug wala magkinahanglan og dugang nga mga setting ug configuration. Sa pagkakaron, ang dili madumala nga switch usa ka yano nga barato nga network device nga makasulbad sa usa ka medyo dako nga gidaghanon sa mga batakang buluhaton nga may kalabutan sa pag-organisar sa pagbinayloay sa usa ka Ethernet network. Wala'y gikinahanglan nga pag-configure; kinahanglan nimo nga tangtangon ang switch gikan sa kahon ug ikonektar ang tanan nga kinahanglan nga mga konektor.
Advantech Unmanaged Switch Series , nga nahisakop sa gihulagway nga klase sa mga himan, nagsuporta sa usa ka halapad nga mga importante ug gikinahanglan nga mga gimbuhaton, sama sa automatic detection sa MDI/MDI-X nga matang sa koneksyon, automatic detection sa network type (Auto-Negotiation), broadcast storm protection, PoE, proteksyon batok sa electromagnetic interference ug electrostatic ranks, etc. Gihiusa, kining tanan nga mga gimbuhaton nagtugot kanimo sa paggamit aron masulbad ang sukaranang mga problema sa pag-organisar sa interaksyon tali sa network ug mga end node.
Pananglitan sa aplikasyon
Usa sa mga kliyente sa Advantech mao ang . Aron mapausbaw ang mga kapabilidad sa komunikasyon sa datos samtang gipakunhod ang mga kaubang gasto, ang CNPC mipili sa oilfield monitoring ug control solution sa Advantech. Ang datos gipasa pinaagi sa cellular network gikan sa field ngadto sa control center. Mga router gi-install nga adunay mga switch sa mga kabinet nga kasikbit sa mga pump bay, nga naghatag og koneksyon sa network alang sa mga kagamitan sa uma sama sa mga camera, PLC, RTU ug uban pang mga himan.
Literatura
1.
2.
3.
Ang tagsulat usa ka empleyado sa kompanya
Source: www.habr.com