Lockerung der Industrie

Ethernet ist in Verbraucher- und kommerziellen Systemen auf der ganzen Welt weit verbreitet und wird von Endbenutzern auf allen Ebenen gut verstanden. Aufgrund von Skaleneffekten in Verbindung mit der Verfügbarkeit industrietauglicher Geräte ist Ethernet auch für viele Arten anspruchsvollerer Anwendungen geeignet und oft sogar vorherrschend geworden. Leider sind industrietaugliche Ethernet-Geräte oft mit hohen Kosten und komplexen Netzwerkverwaltungs- und Konfigurationsanforderungen verbunden.

Da Industrieanlagen und Testsysteme ebenso leistungsstarke Netzwerke erfordern, suchen Designer nach Möglichkeiten, die Technologie auf kostengünstige und praktische Weise anzuwenden. Jetzt sind industrialisierte, nicht verwaltete Ethernet-Switches verfügbar, um diesen Bedarf zu decken, indem sie die Hauptfunktionen verwalteter Switches in einem wirtschaftlichen und benutzerfreundlichen Format bereitstellen.

In einer Vielzahl von Branchen, darunter Fertigung, Verarbeitung, Kommunal- und Testsystemanwendungen, werden Geräte aller Art immer intelligenter und verfügen selbstverständlich über Kommunikationsfunktionen. Diese Vernetzung basiert häufig auf Ethernet und verwendet ein oder mehrere industrielle oder IT-zentrierte Protokolle (Abbildung 1). Zu den gängigen Überwachungs- und Steuergeräten gehören SPS, HMIs und PCs, die Operations Technology (OT)-Protokolle wie EtherNet/IP, Modbus TCP, OPC UA und andere verwenden. Feldgeräte können Eingabe-/Ausgabekomponenten, intelligente Sensoren, Bewegungssteuerungen, fortschrittliche Geräte wie Prozessanalysatoren und RFID-Lesegeräte und andere sein. Der Transport von Felddaten zu anderen IT-Ressourcen des Unternehmens fällt unter die Beschreibung von industriellen Internet-of-Things-Projekten (IIoT) und basiert auf Protokollen wie MQTT.

Standardmäßiges kabelgebundenes Ethernet unterstützt nur Kabellängen von 100 m und jedes Zielgerät erfordert eine einzigartige physische Verbindung. Daher werden Multiport-Switches typischerweise relativ nahe an den Feldgeräten installiert. Die meisten einfachen Ethernet-Switches sind nicht verwaltete Plug-and-Play-Geräte, die sich automatisch so konfigurieren, dass sie zu jedem angeschlossenen Gerät passen, und eine MAC-Adresstabelle erstellen, um den Datenverkehr mit einem gewissen Maß an Effizienz weiterzuleiten. Sie sind wirtschaftlich und für einfache Anwendungen geeignet und bieten wirtschaftlich eine ausreichende Leistung, jedoch ohne große Flexibilität oder Cybersicherheit.

Eine robuste Netzwerkleistung für Anwendungen rund um die Uhr erfordert in der Regel verwaltete Switches für höhere Geschwindigkeit, effiziente Datenverkehrsabwicklung und verbesserte Cybersicherheit. Wie der Name schon sagt, müssen diese Switches jedoch von geschultem IT-Personal verwaltet werden. Managed Switches wurden ursprünglich hauptsächlich in IT-Rechenzentren eingesetzt, werden aber zunehmend auch am OT-Edge benötigt.

Benutzer, die auf der Suche nach industrietauglichen Netzwerkoptionen in einem einfach zu konfigurierenden Format sind, finden, dass Switches, die nur minimale Verwaltung erfordern, oft ihren Anforderungen genügen (Abbildung 2). Zu den grundlegenden Merkmalen dieser Geräte gehören:

Diese Eigenschaften sind in typischen nicht verwalteten industriellen Ethernet-Switches nicht verfügbar. Insbesondere die folgenden Managed-Switch-Merkmale sind für industrietaugliche Anwendungen am wichtigsten:

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Intelligente, nicht verwaltete Ethernet-Switches sollten einfache DIP-Schalter verwenden, damit Benutzer ihre Konfiguration einfach anpassen können, ohne dass eine Online-Konfiguration erforderlich ist.

Die Verfügbarkeit intelligenter, nicht verwalteter Ethernet-Switches in Industriequalität mit einem günstigen Preis-Leistungs-Verhältnis bedeutet, dass es einfach keinen Grund gibt, für jede Art von Anwendung mit intelligenten Steuerungen, Sensoren und anderen Geräten weniger zu verwenden.

Dieser Artikel wurde von Linda Htay, Automation Product Marketing Manager, IDEC Corporation, verfasst. Weitere Informationen finden Sie hier.

Dieser Artikel erschien erstmals in der Dezemberausgabe 2022 des Tech Briefs Magazine.

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