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交換機選型中應注意的問題:

一、可靠性

在工業現場環境中,可靠性毫無疑問是最重要的一點。工業自動化網絡可以通過提高網絡設備的硬件條件以及網絡結構兩點來提供更加可靠的通訊鏈接。從硬件角度來講,我們需要考慮的因素有:設備硬件對工作環境的耐受力:諸如工作溫度範圍、EMC電磁兼容性、安裝以及供電方式等。






相關行業組織所能提供的認證及標準。在不同行業的現場應用環境中,應當注意選擇的設備應具有相應行業組織給出的認證。

二、實時性

早先在自動化領域中,以太網得不到認可便是因為其實時特性較差。隨著交換式以太網的出現,全雙工通訊使以太網的實時性能大大提高。在提供了可靠連接的基礎上,工業以太網設備良好的實時性同樣重要。在不同的應用環境中,系統可以忍受的響應時間與抖動大不相同。自動化網絡中的數據幀在從一臺設備轉發至另一臺設備的每次過程中都會產生一定延時。

因此,選擇工業以太網交換機首先需要考慮的是交換機對於數據幀轉發過程中的端口時延。在標準的工廠自動化控制系統中,系統可以容忍的響應時間不超過10毫秒,為了控制數據幀從系統頂端到底部的累積時延,選擇交換機時,應當注意交換機端口時延這一數值的不應當超過10微秒。






如果是應用於運動控制領域,系統對實時特性的要求大大提高,響應時延要求小於1毫秒,抖動誤差不得超過1微秒。這時可選擇的交換機範圍縮小,最好選用具有ProfinetIRT功能的等時同步實時交換機。在無法使用IRT功能的情況下,至少應當選用具有IEEE1588精確同步功能的設備,通過同步時鐘來實現軟實時。

三、兼容性及安全性

工業以太網與現場總線相比,其最大好處就在於開放透明。工業以太網交換機兼容常規的以太網通訊,並可以適應各種特殊的工業以太網標準。   首先。工業以太網交換機以及其他工業以太網的組件都應當是可以使用標準的TCP/IP協議進行通訊的。無論任何情況下,工業以太網設備與商用以太網設備間不應存在任何不兼容問題。其次,對應不同的工業現場總線解決方案,工業以太網設備應當具有相應的能力與其兼容。






四、其他

根據實際應用的需求,選擇工業以太網交換機時還需要注意其他一些常用的功能。例如區別不同業務數據優先級的QoS優先級隊列,或者為了便於網絡故障診斷的端口鏡像功能等。但需要一定注意的是,並不是具有越多功能的交換機就一定適用於每種應用環境。例如像路由功能等,往往會破壞數據傳輸的優先級標籤和實時性。在控制層甚至現場層使用大量的三層交換機會大大提高成本,同時也破壞了工業以太網的應用特性。用戶應當按照需求選擇適當的功能購買合適的設備,避免不必要的浪費。

同時在選擇交換機的過程中,用戶也應當根據傳輸距離、傳輸帶寬等一些基本要求,選擇適當的雙絞線或光纖接口。在連接視頻終端、無線基站等一些設備時,為了佈線方便可以選用具有PoE以太網供電功能的交換機。這些要求比較直觀,只需要在選型時注意一下相應指標即可。

另外,如果遇到移動設備或一些不便於鋪設電纜的特殊場合,用戶還應當考慮使用無線工業以太網設備。區別於有線網絡,這其中需要考慮到其他的一些複雜因素,需要單獨討論。基於上述幾點的建議,我們討論了工業以太網交換機的應用特性,以及在不同場合下的應用的設備類型。由於各種品牌的工業以太網交換機在設備命名規則上差異較大,因此在選購前最好向供應商進行諮詢,以選擇適合的產品。



原文連結:https://inewsdb.com/其他/工業交換機選型中應注意的問題/

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