Switch Managed per reti Profinet RT ed Ethernet/IP

In seguito alla pressante richiesta di un sistema Ethernet industriale a livello mondiale, il mercato propone diversi protocolli. Da un lato la concorrenza ha influenzato in modo positivo lo sviluppo dei singoli standard Ethernet. Dall'altro, a seconda del cliente finale o dell'applicazione, i costruttori di macchine e impianti si trovano obbligati a confrontarsi con soluzioni diverse. Profinet ed Ethernet/IP hanno gli elementi giusti per imporsi a livello mondiale, grazie alle caratteristiche di tempo reale e compatibilità con standard aperti e protocolli IT.

Componenti di infrastruttura

Un criterio importante ai fini della scelta di un sistema di trasmissione dati è la semplicità delle operazioni d’installazione, di engineering e di messa in funzione. Le soluzioni basate su Ethernet vengono confrontate con bus di campo, anche in relazione a caratteristiche di diagnostica e manutenzione. Poiché gli switch rappresentano un componente di infrastruttura basilare nella realizzazione di strutture decentrate, mediante cui sono collegati controllori e dispositivi di campo, gli switch giocano un ruolo decisivo nella definizione delle caratteristiche di diagnostica e manutenzione.

Gli switch managed supportano numerosi protocolli e funzioni dell'ambiente IT che, indipendentemente dal protocollo di automazione, giocano un ruolo essenziale ai fini di una maggiore disponibilità (p.e. creando percorsi ridondanti) e di un aumento della sicurezza della rete (p.e. mediante filtraggi del traffico e segmentando la rete in più VLAN). Allo stesso tempo gli standard IT come SNMP (Simple Network Management Protocol) o il riconoscimento della topologia secondo IEEE 802.1ab, offrono meccanismi di configurazione e diagnostica universali e indipendenti dal sistema di automazione.

Preconfigurazione mediante la pressione di un pulsante

Le funzioni di gestione degli smart managed switch di Phoenix Contact sono studiate su misura per l'applicazione e per i requisiti dell'utilizzatore:

supporto delle caratteristiche di tempo reale di Profinet RT ed Ethernet/IP sulla base della norma IEEE 802.1D;
utilizzo universale con tutti i protocolli di automazione basati su TCP, UDP o MAC con prioritizzazione;
supporto di funzioni IT aggiuntive che semplificano la configurazione e la diagnostica in strutture decentrate;
integrazione di funzioni specifiche dell'automazione, come la ridondanza veloce secondo IEC 62439;
facilità di configurazione di funzioni di gestione e IT.

Gli smart managed switch possono essere utilizzati sia in reti Profinet sia in reti Ethernet/IP. A tal fine, in fase di messa in servizio basta attivare, premendo un tasto, la modalità operativa relativa al protocollo interessato.

Modalità operativa per Ethernet/IP

Poiché nelle applicazioni Ethernet/IP per la trasmissione di dati I/O sono utilizzati flussi di dati multicast, gli switch devono garantire funzioni di filtro sulla base di IGMP snooping che vanno oltre le caratteristiche di filtro fornite da un comune switch. In questo modo si possono impostare e filtrare in modo automatico gruppi multicast per le relative porte. Si impedisce così che flussi di dati Multicast si diffondano in modo incontrollato nella rete, utilizzando ampiezza di banda inutile e compromettendo le prestazioni della rete e dei dispositivi finali.

Modalità operativa per Profinet RT

Qualora siano realizzate applicazioni basate su Profinet RT, i frame Ethernet con dati I/O in tempo reale devono essere inoltrati con un controllo della priorità. A tale scopo, le informazioni sono valutate nel tag VLAN/priorità secondo la norma IEEE 802.1Q. In aggiunta alla classe per la comunicazione standard, gli switch attivano una classe separata per il traffico di dati con priorità elevata. La prioritizzazione dei pacchetti dati è necessaria affinché, in presenza di un carico di rete elevato, il traffico dati con alta priorità non sia rallentato dal traffico di dati a bassa priorità.

Gli smart managed switch, che supportano caratteristiche di tempo reale per Profinet RT, sono visibili mediante la funzione di Profinet IO Device integrata nei tool di sviluppo (come PC Worx o Step 7), e vengono configurati e messi in funzione mediante Profinet. Per la diagnostica e la rappresentazione della topologia della rete viene utilizzato il Link Layer Discovery Protocol (LLDP) e nella struttura dati è disponibile Profinet PDev. In caso di guasto, questo consente all'utilizzatore di individuare in modo preciso il punto del guasto.

Contattaci

Ampie possibilità di diagnostica

In caso di utilizzo di Profinet, nel sistema di engineering per tutti gli switch con funzione di Profinet IO Device sono presenti informazioni relative agli apparecchi, che possono essere utilizzate durante l'intero ciclo di vita della macchina o dell'impianto. La base per questo è il file GSD di descrizione degli oggetti (General Station Description) degli smart managed switch, che viene importato in formato XML nel sistema di sviluppo. Oltre all'immagine dei dispositivi e alle caratteristiche di comunicazione, tale file contiene tutti i messaggi di errore dei componenti sotto forma di testo multilingue.

Nell'ambito della diagnostica Profinet, gli switch segnalano un errore mediante il trasferimento I/O ciclico e mediante allarmi in modo aciclico. Per esempio, se in modalità ridondante si verifica un guasto in una linea, al controllore viene inviato un allarme in ingresso. I software di diagnostica, come ad esempio Diag+, possono visualizzare il messaggio di errore in testo chiaro. Ai fini di una diagnostica preventiva, gli allarmi possono essere classificati in due gruppi. Mentre "Diagnostica" descrive uno stato di errore, "Manutenzione" indica una riparazione preventiva che può essere eseguita al fine di evitare un possibile guasto del sistema.

Soddisfatti tutti i requisiti

Gli smart managed switch della linea di prodotti Factory Line di Phoenix Contact sono disponibili sia come dispositivi compatti a 8 e 16 porte, sia come soluzione modulare con possibilità di espansione fino a 24 porte. Gli switch supportano Fast Ethernet o Gigabit Ethernet, diverse interfacce FO e l'integrazione di circuiti Power-over-Ethernet secondo IEEE 802.3af.