Aktuální vydání

celé číslo

07

2019

Řízení dopravy a budov

celé číslo

Přepínače řady Scalance pro spolehlivé propojení ethernetové sítě

V poslední době hraje průmyslový Ethernet stále významnější roli v automatizační technice. Důležitým prvkem ethernetových sítí jsou přepínače (switch). Pro jejich uplatnění jsou rozhodující nejen jejich vlastnosti, ale i velká variabilita nabídky těchto produktů na trhu. Zákazníci ocení zejména možnost vybrat si přesně takový přepínač, který vyžaduje jejich projekt.
 

Přepínače s malým počtem portů

Někteří zákazníci preferují přepínače s malým počtem portů (do osmi), neboť četné průmyslové úlohy vyžadují pouze propojení několika uzlů. Přepínače s malým počtem portů jsou vhodné tam, kde je malá hustota zařízení. Navíc, když se několik přepínačů s malým počtem portů vzájemně propojí např. do hvězdy, lze vybudovat i poměrně rozsáhlou síť. V takto koncipované síti je menší rozsah případné poruchy, která při poškození jednoho z přepínačů zasáhne pouze zařízení napojená na tento přepínač. To však platí jen v případě, že je v síti realizováno redundatní kruhové spojení, po kterém může komunikace dále probíhat. V závislosti na požadavku kruhové redundance či využití vzdálené diagnostické funkce si může uživatel vybrat z nabídky společnosti Siemens mezi přepínači Scalance X-200 a nebo jednodušší řadou Scalance X-100 (obr. 1).
 
Díky diagnostice na dálku je možné kontrolovat stav přepínačů s využitím webového rozhraní nebo SNMP. Pokud není vzdálená diagnostika vyžadována, je možné zvolit levnější neřízený přepínač řady Scalance X-100 nebo i zcela jednoduchý přepínač Scalance X-005, popř. nový čtyřportový přepínač s nestandardním označením CSM 377 (Compact Switch Module). Netypický název naznačuje, že jde o velmi kompaktní přepínač (obr. 2), který je určen zejména pro spojení s přístrojem Simatic S7-300.
 
Výhody přepínačů s nejmenším počtem portů ocení uživatel především při instalaci přímo na zařízení. Může totiž jednoduše zvolit správný počet portů a neplýtvá místem. Jako příklad uveďme instalaci na pohyblivých vozících, kde by velké přepínače zabíraly příliš mnoho místa a zbytečně by zvyšovaly rozpočet projektu.
 

Víceportové přepínače

Jaký přepínač použít v úlohách, kde je nutné připojit více zařízení? Limitovaný prostor je problémem např. v instalačních skříních. Zde rozhodně není správným řešením vyplnit prostor mnoha jednotlivými přepínači. Naopak zcela oprávněný je požadavek na co největší počet portů v co nejmenším prostorovém uspořádání. Zde bude hospodárnější použít nové přepínače řady Scalance X-100. V nabídce jsou přístroje s šestnácti až 24 porty. Zákazník tak získá odstupňovaný výkon a díky tomu i dobrý poměr ceny k výkonu. Současným přírůstkem do skupiny Scalance X-100 jsou tři přepínače, jež byly vyvinuty pro použití na úrovni technologického provozu. Jejich předností je také optimalizovaná cena. Přepínače X116 a X124 jsou vybaveny šestnácti, popř. 24 elektrickými porty RJ24. Třetí přepínač X112-2 má nejenom dvanáct elektrických portů, ale i dva optické porty (BFOC), které se uplatní zejména při rozšiřování existující optické sítě. Díky velkému počtu portů je vhodné tyto přepínače zvolit pro sítě malého a středního rozsahu, které nevyžadují diagnostiku na dálku. Lze je použít v hvězdicové i lineární topologii.
 
Podobně jako ostatní zařízení ze skupiny Scalance X, jsou i nové typy charakteristické svým robustním provedením. Robustním kovovým pouzdrem se stupněm krytí IP30 jsou zařízení spolehlivě chráněna proti elektromagnetickému rušení od ostatních zařízení. Další výhodou je pevnost spojení, jestliže je přístroj připojen do zdířky speciálně přizpůsobeným konektorem IE FC RJ45 (Fast Connect). Tento konektor spolu s „límečkem“ portu vytvoří pevné spojení, díky němuž na spoj nepůsobí síly v tahu či zkrutu (obr. 3). Připojení je díky tomu dostatečně odolné pro použití v průmyslovém prostředí.
 
Mezi výhody přepínačů značky Siemens patří variabilita jejich instalace. Lze je instalovat na standardní lišty typu DIN i S7, v případě potřeby i přímo montovat na stěnu téměř v jakékoliv pracovní pozici. Samozřejmostí je možnost redundantního napájení. Uvedené přepínače lze diagnostikovat pouze na místě (on-site). Diody LED indikují stav napájení, přenos dat, stav každého z portů apod.
 
V instalacích, kde bude vyžadována vzdálená diagnostika, nastavování nebo kruhová redundance, je nutné použít přepínače typu Scalance X-200 a vyšší. V nabídce produktů X-200 jsou přepínače s malým počtem portů, nově jsou k dispozici rovněž přepínače s šestnácti a 24 porty. Zmínit lze i přepínač Scalance X212-2 s dvanácti porty RJ45 a dvěma porty pro připojeni optického vlákna typu multimode. Je-li nutné propojit přístroje na větší vzdálenosti, lze použít variantu X212-2LD – ta může díky skleněnému optickému vláknu singlemode komunikovat až na vzdálenost 26 km.
 
Právě možnost přístroj na dálku diagnostikovat i nastavovat poskytuje největší komfort. Je možné sledovat stav jednotlivých portů a nastavovat mód vysílání. Dále lze zjišťovat, zda použité optické kabely mají v daném okamžiku dostatečné parametry pro přenos. Nejdůležitější vlastností produktů Scalance X-200 je možnost použít je v redundantním kruhovém zapojení (rekonfigurace je kratší než 300 ms). Nově lze přístroje X-200 využívat přímo pro řízení redundantního kruhového zapojení (redundancy manager). Porty, které budou zvoleny jako kruhové, lze nastavit např. prostřednictvím webového rozhraní.
 
Je-li třeba vytvořit páteřní síť s gigabitovým přenosem, je nutné zařadit produkty typu Scalance X-300 a Scalance X-400. Díky podpoře standardů kancelářských sítí je navíc možné propojit těmito přepínači kancelářské a automatizační sítě. Obě tyto řady produktů podporují paměťové médium v provedení C-plug, na němž je možné uchovat konfiguraci přístroje pro případ výměny zařízení.
 

Závěrem

Jaké jsou tedy základní výhody přepínačů Scalance X? Všechny komponenty jsou dodávány v provedení vhodném pro využití v průmyslu. Při kruhové redundanci lze dosáhnout vysoké spolehlivosti a odolnosti proti poruše. Zařízení je možné díky technice C-plug snadno vyměnit bez ztráty konfigurace. Přepínače řady Scalance z produkce společnosti Siemens jsou tedy schopny vyhovět specifickým požadavkům zákazníků.
Vladimír Ševčík,
Siemens, s. r. o.
 
Obr. 1. Přehled skupiny Scalance X-100
Obr. 2. Nový čtyřportový přepínač CSM 377

Obr. 3. Robustní připojení k přepínači Scalance