Автоматизация производственных участков даёт возможность оптимизировать процессы работы предприятия, делает технологические линии более управляемыми, а качество продукции стабильно высоким. В результате возрастает рентабельность хозяйственной деятельности.
Требования, предъявляемые к промышленным коммутаторам
Ещё в ходе внедрения систем управления ставится задача сведения контроля всеми технологическими процессами в единый центр. Данные направляются в него от разных источников и передаются от центра к исполнительным аппаратам. Ими могут быть реле, сервоприводы, станки ЧПУ и другие устройства. Кроме стандартных интерфейсов вида «сухие контакты» в шинах промышленного назначения CAN, Profinet, Profibus используются асинхронные интерфейсы RS485, RS232 и более современные.
Чаще всего в диспетчерскую данные передаются с применением Ethernet. Однако обычное офисное сетевое оборудование не справляется со сложными условиями промышленного производства. Традиционные «офисные» Ethernet коммутаторы функционируют в диапазоне температур от +5 до +45 °C. Штатные вентиляторы сохраняют работоспособность в период от 100 тыс. до 200 тыс. часов. Этот срок существенно уменьшается в условиях запылённости или задымлённости, скачков электромагнитного колебания, при наличии вибрации, перепадов температуры и влажности. Применение дорогостоящих шкафов с защитой IP68 делает реализацию проекта более дорогой, а монтаж оборудования более сложным.
Особенности коммутаторов для объектов энергетики и промышленности
Решением проблемы становится применение промышленных сетевых коммутаторов, разработанных в целях автоматизации промышленных предприятий. В направлении создания оборудования, необходимого для этой цели, работает множество компаний. Одной из таких является организация ООО «ПиЭлСи Технолоджи», которая известна комплексными техническими решениями в сфере разработки, создания и внедрения ПО, аппаратных средств для систем АСУ ТП и телемеханики. Промышленные коммутаторы выпускаются для расширенного диапазона температур, относятся к оборудованию с повышенным классом защиты. Коммутаторы монтируются на DIN-рейку или в шкафы.
Разработчики учли технические требования к промышленным коммутаторам Ethernet, которые в два-три раза строже тех, что предъявляются к аналогичному оборудованию офисного сегмента. Отнесение промышленных коммутаторов к классу, который даёт возможность использовать их в опасных зонах, даже при риске концентрации легковоспламеняющихся газов или высокой концентрации частиц пыли.
Увеличенная полоса коммутатора, надёжно защищенное ПО формирует пропускную способность канала, которая позволяет использовать оборудование в условиях современного производства, с учётом всех требований к безопасности и надёжности. Это крайне важно для энергосистем промышленного назначения. Программное обеспечение расширяет диапазон использования новейшего поколения служб обработки и передачи данных на подстанции энергосистем и других распределенных промышленных объектах.
Виды промышленных коммутаторов
Рассмотрим сетевые коммутаторы более подробно. Хороший пример неуправляемых коммутаторов составит оборудование TOPAZ серии SW 200. Входящие в неё неуправляемые коммутаторы представляют собой оптимальное решение проблемы организации архитектуры небольших локальных сетей высокой производительности.
Оборудование оснащено поддержкой резервного электропитания. Существенная вариативность решений создаёт условия для выбора оптимального варианта, соответствующего решению определённой технической задачи. Предусмотрена версия с поддержкой PoE/PoE+. Коммутаторы монтируются в шкафы, на панели и стойки с вторичным оборудованием подстанций и электростанций.
Управляемые сетевые коммутаторы TOPAZ серии SW 500 ориентированы на создание ЛВС по каналам Ethernet методикой объединения нескольких узлов в рамках одного или нескольких участков сети. Коммутаторы SW 5xx дают возможность организовать безотказные сети производственного характера необходимого масштаба. Основная особенность управляемых коммутаторов — регулирование трафика, резервирование линий связи, аппаратная поддержка IEEE 1588 PTPv2, возможность блокировки трафика от неавторизованных устройств, приоритизация сетевого трафика.
Сетевые коммутаторы этого типа поддерживают управление через web, ssh и SNMP. Они представляют собой аппаратные коммутаторы уровня L2 без анализа трафика на ЦПУ и коммутаторами уровня L3 с его анализом и обработкой на ЦПУ. На устройствах этого уровня реализованы поддержка протоколов динамической маршрутизации RIP, RIPv2, OSPF и встроенный firewall. Допустимо программирование изделий, относящихся к серии SW500 для основных функций управления, включая настройку скорости порта, VLAN, настройка протоколов кольцевого резервирования и синхронизации времени.