Требования промышленной сети: как удовлетворить все?

Отвечаем на примере транспортной сети и коммутатора MDS-G4000

С развитием промышленного Интернета вещей (IIoT) мы идем навстречу интеллектуальному будущему, в котором всевозможные механизмы, оборудование и приложения тесно взаимосвязаны. Различные отрасли производства по всему миру уже в полной мере используют технологии IIoT для реализации новых возможностей. Но количество конечных устройств постоянно увеличивается, а их типы могут меняться, поэтому возникает резонный вопрос: как справиться с возрастающей сложностью на различных этапах жизненного цикла вашей промышленной сети?

Задачи, которые потребуется решить

Когда вы задумаетесь о внедрении IIoT в свою сеть, задайте себе следующие вопросы:

• Как правильно оценить количество и тип Ethernet-коммутаторов, которые понадобятся для работы в растущих масштабах сети?
• Поскольку видеонаблюдение становится неотъемлемой частью производственных процессов управления и мониторинга, как оптимально использовать полосу пропускания и подавать достаточное питание посредством технологии PoE?
• Как обеспечить максимальное время безотказной работы во все более сложной сетевой инфраструктуре?
• Сложные топологии сети затрудняют повседневную работу и обслуживание. Как снизить скрытые затраты и уменьшить накладные расходы на управление сложными сетями?

Чтобы наглядно продемонстрировать возможные проблемы в контексте современной транспортной инфраструктуры, рассмотрим в качестве примера системы автоматического взимания оплаты за проезд (ETC) по платному участку автомагистрали без остановки транспортных средств.

Разнообразные требования сети

Многие скоростные автомагистрали используют системы ETC для взимания платы за проезд через специальные станции (ворота). Эти установки собирают и передают данные и изображения, когда через них проезжают автомобили, за считанные миллисекунды. Несмотря на то, что все подобные станции выполняют одну и ту же функцию, для каждой из них требуются отдельные сегменты сети и собственные каналы связи, которые различаются по масштабу, емкости и функциональности. Например, одни установки взимают плату за широкие участки магистрали с большим количеством полос, а другие имеют дополнительное оборудование и камеры для определения скорости и контроля за соблюдением правил и выявления нарушителей.

Перечисленные особенности в приложениях ETC приводят к повышению затрат и увеличению расходов, поскольку интеграторам необходимо:

• Оценить каждую станцию оплаты, чтобы определить необходимое количество и тип Ethernet-коммутаторов, подходящих для конкретного сегмента сети;
• Спланировать и контролировать ЗИП для своевременного обслуживания системы;
• Перепроверять все подключения в случае изменения топологии сети (добавлять и/или заменять коммутаторы).

Большие затраты на предотвращение простоев

В жестких условиях эксплуатации на открытом воздухе, таких как экстремальные температуры, высокая влажность и пыль, износ сетевого оборудования происходит гораздо быстрее. Такое оборудование может привести к нестабильной работе сети и, как следствие, к дорогостоящим простоям.

Таким образом, для минимизации времени простоя необходимо потратить дополнительные материальные и временные ресурсы на приобретение ЗИП, частые осмотры и своевременное устранение неисправностей.

Сложное управление

Для гарантии, что каждый водитель оплатит проезд и беспрепятственно проедет через пункт оплаты, вся система ETC основана на полном взаимодействии между различными подсистемами для обнаружения автотранспортных средств, взимание платы и видеонаблюдения.

Одновременное функционирование такого количества подсистем затрудняет мониторинг всей сети. Операторам часто приходится выполнять трудоемкие процедуры для выявления неисправности и тратить дополнительное время на обнаружение проблемного устройства, прежде чем они смогут отправить инженера для устранения неполадки на месте.

Решения для промышленных сетей

Гибкость

При наличии разнообразных требований к подключению (например, тех, что касаются систем взимания оплаты за проезд транспортных средств), мы рекомендуем остановить свой выбор на промышленных модульных Ethernet-коммутаторах серии MDS-G4000, которые обеспечат большую гибкость и снизят общую стоимость системы за счет следующих преимуществ:

• Можно комбинировать несколько типов модулей с разными типами портов на одном коммутаторе. Это позволяет адаптировать решение к различным сценариям подключения.
• Дизайн с возможностью горячей замены упрощает применение и дальнейшее обслуживание сети. При необходимости можно заменить интерфейсные модули и модули питания, не выключая систему.
• Общие модули интерфейсов и модули питания, используемые на всех сетевых станциях, помогут снизить расходы за счет сокращения ЗИП и, следовательно, сократить срок поставки и облегчить обслуживание системы в дальнейшем.

Надежность

Надежность сети важна для предотвращения простоев и потери производительности. В основе всей отказоустойчивой сетевой инфраструктуры лежат надежные коммутаторы с миллисекундным временем восстановления в случае отказа и устойчивостью к экстремальным температурам для надежной работы в суровых условиях промышленной среды. Основываясь на многолетнем опыте, мы рекомендуем выбирать коммутаторы, которые будут соответствовать отраслевым стандартам конкретных приложений.

Практичный дизайн

По мере расширения сети потребуется разместить дополнительное оборудование в уже существующих шкафах. Компактный размер сетевых устройств позволит преодолеть ограничения по пространству, а наличие нескольких вариантов монтажа обеспечит дополнительную гибкость при установке.

В большой и загруженной сети важно иметь интуитивно понятный и удобный интерфейс управления, который наглядно предоставит информацию о состоянии устройства и в котором легко перемещаться. Это упрощает настройку оборудования, делая ее легкой и доступной.

Кроме того, довольно полезно иметь такой инструмент управления сетью, который может отправлять оповещения в режиме реального времени на ваш мобильный телефон, чтобы вы всегда были в курсе состояния вашей сети, где бы ни находились.

Решение «Все в одной коробочке»

• Модульная конструкция коммутаторов для удовлетворения различных требований сегмента ETC
• Возможность горячей замены модулей для обеспечения бесперебойной работы сети
• Взаимозаменяемые модули для уменьшения ЗИП
• Соответствие NEMA TS2
• Интеллектуальное и простое управление

Движение вперед к успеху

Хотя проблемы, связанные с постоянно меняющимися сетями IIoT, на первый взгляд могут быть пугающими, существуют прекрасные возможности для повышения производительности ваших промышленных приложений.

Используя обширный опыт в области промышленных сетей, компания Moxa разработала модульные коммутаторы серии MDS-G4000, которые предлагают инновационную гибкость, повышенную надежность и удобство использования в соответствии с потребностями ваших промышленных приложений.

Промышленные коммутаторы Moxa серии MDS-G4000 обладают размером менее половины 3U стойки и имеют модульный дизайн на 12/20/28 портов Gigabit Ethernet. Таким образом, они полностью удовлетворяют требованиям гибкости системы и установке оборудования в ограниченном пространстве, а также позволяют применять их в суровых условиях эксплуатации, например, на подстанциях, в горнодобывающей промышленности и в нефтегазовой сфере.

Устройства, доступные для заказа в России:

• Коммутатор MDS-G4012;
• Коммутатор MDS-G4028-T;
• Модуль LM-7000H-4GSFP;
• Модуль LM-7000H-4TX.

Компания «Ниеншанц-Автоматика» является официальным дистрибьютером Moxa на территории Российской Федерации, и представляет всю линейку оборудования этого производителя, осуществляет информационную, техническую и сервисную поддержку. Все оборудование имеет необходимые сертификаты и проверено годами работы на ведущих российских предприятиях.