V minulém díle našeho seriálu jsme uvedli, že jedním ze základních stavebních kamenů kvalitní sítě jsou přepínače, označované také anglickým výrazem switche. Ty v základu rozlišujeme na řízené (spravované) a neřízené (nespravované). Na trhu je však široká paleta nabídky zahrnující ještě mnoho dalších vlastností, a proto přepínače probereme trochu podrobněji.
Nejjednodušší formou přepínače jsou ty neřízené. Jejich výhodou je snadná instalace tzv. Plug & play, tedy vlastně pouhým připojením kabelů, bez potřeby programování či jakéhokoliv nastavování. Díky tomu lze i tyto prvky v případě potřeby snadno měnit. Jedná se o levné řešení s široký rozsah funkcí.
Naproti tomu řízené přepínače jsou sice složitější, dražší a je třeba je nastavovat, díky tomu je ovšem možné je také vzdáleně diagnostikovat, řídit a s jejich pomocí je možné mít síť mnohem lépe pod kontrolou a také snáze odhalovat a řešit případné problémy a závady. V zásadě lze říci, že řízené přepínače jsou základem pro průmyslové aplikace, a proto s jejich podrobnějším popisem začneme. To však neznamená, že neřízené přepínače nemají v průmyslovém nasazení své místo. I jim budeme věnovat náležitý díl pozornosti.
ŘÍZENÉ PŘEPÍNAČE
Řízené přepínače nabízejí rozsáhlé možnosti pro konfiguraci portů a zařízení. Přejímají důležité funkce pro analýzu chyb, diagnostiku sítě a mechanismy redundance. Tyto přepínače optimalizují přenos dat, avšak zvyšují pracnost při konfiguraci a tím celkové náklady. Jejich využití v síti však poskytuje výhody, které nabízejí vyšší kontrolu i v případech, kdy je požadován vzdálený přístup.
Výkonné přepínače od Murrelektronik hrají klíčovou roli v instalacích Profinetu (průmyslová komunikační sběrnice určená pro řídicí systémy v oblasti průmyslové automatizace, vystavěn je na základech průmyslového ethernetu). Kromě lineárních struktur umožňují také hvězdicové, stromové a kruhové topologie.
- Kruhová topologie MRP – Řízené switche Profinet je možno integrovat do sítě jako slave (přidělené, řízené zařízení). Tím je umožněno redundantní zapojení a bezporuchový provoz. Pokud dojde k přerušení cesty datové komunikace, jsou zařízení v komunikačním řetězci obsluhována z druhé strany kruhu.
- Zrcadlové porty poskytují přístup k datové komunikaci sítě pro logování datových řetězců, a to prostřednictvím volného portu spínače. Uživatelé mohou tato data použít při analýze. Chybám, které jsou zdrojem nákladných prostojů, je tak možno se vyhnout pomocí prediktivní údržby, a kromě toho je možno dosáhnout lepšího využití stroje.
- Přednostní přenos dat – Datové soubory Profinet mají v rámci sítě prioritu, a jsou tudíž spínači přenášeny s vyšší spolehlivostí. Výkon je zvyšován zaměřením se na aplikování relevantních dat v reálném čase.
- Automatické pojmenování v Profinetu – Řídicí systém pojmenovává každé zařízení v rámci topologie profinetU. Pokud dojde k výměně zařízení, všechna data potřebná pro obnovení provozu jsou automaticky přes řídicí systém přenesena na vyměněné zařízení. To šetří čas, protože jednotlivé komponenty není nutno před obnovením provozu ručně konfigurovat.
- Detekce sousedního zařízení – Komponenty podporují protokol LLDP (Link layer discovery protocol) tak, že periodicky odesílají a přijímají informace o sobě samých. Tímto způsobem je dokumentována topologie sítě a ukládána v tabulkách sousedních zařízení. Protokol přijímají všichni uživatelé a sdílejí informace o svých sousedech, zatímco uživatelé Profinet mají k dispozici odpovídající přehled o jejich topologii. Poruchy zařízení jsou zaznamenávány pomocí funkce detekce sousedních zařízení. Pokud je řízený přepínač Profinet zapojen do topologie, nejsou k jeho výměně zapotřebí žádné nástroje. Výměna zařízení je identifikována a konfigurována automaticky. Tento způsob je součástí celkové koncepce „výměny zařízení bez potřeby technických nástrojů".
Více se o řízených přepínačích a dalších síťových prvcích se dozvíte v dokumentu
Síťové technologie: Zjednodušení konektivity v průmyslovém poli switche, konektorové kabely a panelová rozhraní, který je ke stažení zde.
V příštím díle se zaměříme na problematiku přepínačů neřízených a speciálních provedeních usnadňující instalaci na míru specifických potřeb.