23. Создание современных промышленных сетей автоматизации на основе Ethernet?

На основе Ethernet, используя сетевое оборудование для промышленных при­менений, на предприятиях создают ин­тегрированные сети, объединяющие технологические системы и системы управления. Это выдвигает новые тре­бования к ширине полосы частот, ре­зервированию, протоколам. Важное ме­сто среди сетевого оборудования зани­мают коммутаторы. Коммутаторы для промышленных сетей по своему испол­нению соответствуют жёстким услови­ям эксплуатации. Как правило, они из­готавливаются в вариантах для установки на монтажную рейку, размещения в специальном шкафу или монтажа в приборном корпусе. Выбор коммутато­ра зависит от условий и особенностей его применения. Важнейшие характе­ристики коммутатора — тип и количест­во портов. Тип портов определяется принятым протоколом и средой переда­чи (витая пара — IEEE 802.3ab, оптово­локно — IEEE 802.3az). Характерным примером коммутаторов для гигабит­ных промышленных сетей являются модульные управляемые коммутаторы серий MICE и Power MICE (рис. 1) ком­пании Hirschmann.

24. Способы по­вышения надёжности промышленных се­тей?

По мере развития промышленных се­тей совершенствовались способы по­вышения их надёжности. Метод груп­пового преобразования предполагал группирование и дублирование кана­лов связи: все кабели не укладываются в один и тот же короб по одному и тому же маршруту, а группируются по частям (например, по северной и по южной частям здания). На следующем этапе стали резервировать сетевые коммута­торы и конечные терминальные узлы. Однако наиболее эффективным явля­ется метод резервирования отдельных каналов в кольцевых структурах про­мышленных сетей. Управляемые про­мышленные коммутаторы обеспечива­ют время переключения на резервные каналы порядка десятка-сотен милли­секундНа данный момент наиболее от­казоустойчивой является кольцевая топология HIPER-Ring (рис. 4). Она была разра­ботана одним из лидеров в области промышленных сетей — компанией Hirschmann как решение по созданию резервированной сетевой инфраструк­туры без дублирования линий связи. Это решение предполагает построение не полностью замкнутых кольцевых связей в сети Ethernet и обеспечивает обнаружение сбоя в канале с восста­новлением без потерь в течение 200-300 мс за счёт создания обходных путей связи. Сейчас стремятся снизить время восстановления сети до 50 мс. Такая топология сети из 1000 узлов бы­ла применена при автоматизации аэро­порта в г. Дрездене. Пять зданий были связаны гигабитной сетью Ethernet. Вместо связующего дерева здесь при­менили HIPER-Ring с двойным резер­вированием в кольце, что обеспечило среднее время восстановления 0,5 с. Примечательно, что в этом проекте было также выполнено дублирование блоков питания

25. Классическая сеть Ethernet для систем реального времени

Системы реального времени на осно­ве Ethernet создают посредством реали­зации специальных методов, используя, исходя из соображений стоимости и быстродействия, различные варианты среды связи. Один из методов создания систем реального времени применяет переклю­чаемые интервалы времени, распреде­ляющие передачи пакетов и сообщений в последовательной сети. Однако при таком методе недостаточно рациональ­но используется полоса частот. Другой метод основан на построении уп­рощённого варианта сети только с од­ним ведущим контроллером при боль­шом количестве ведомых устройств без использования коммутируемой среды. Распределённая система управления на основе такой сети использует метод ин­теракций одного ведущего со многими ведомыми устройствами.

26. Idustrial Ethernet ?

Idustrial Ethernet - это мощная сеть верхнего уровня управления. Скорость – до 100Mbps, топология – звезда, длина участка – до 100 метров (увеличивается с помощью коммутаторов).