Промышленный Ethernet

Промышленный Ethernet: где кроется проблема?

Когда таинственные существа атакуют промышленную систему автоматики, возникает проблема: что происходит с нашей сетью? Поскольку Ethernet становится стандартом в автоматике, появились специальные инструменты и техники, помогающие находить причины неправильной работы. Познакомься с советами, послушай, что говорят другие.

Промышленный EthernetКогда Джон Леннон пел в песне «Баллада о Джоне и Йоко»: «ты знаешь: это не легко; ты знаешь, как трудно это может быть», он не имел в виду поиски причин неисправностей в промышленном Ethernet, но эти слова хорошо передают суть проблемы. Поскольку Ethernet становится, а в принципе уже стал промышленным стандартом связи, стоит познакомиться с диагностическими инструментами, которые огут помочь найти источники проблем.

В опросе, проводившемся Control Engineeringчитателей спрашивали об их опыте, связанном с построением и обслуживанием промышленной сетей связи. Какие протоколы они используют, надежны ли сети, и какие диагностические инструменты они используют, а в каких нуждаются?

Более 80% звонков в нашу фирму с просьбой о поддержке касаются практически одних и тех же проблем, связанных с физической инфраструктурой сети, – утверждает Мара Уайт, менеджер по развитию в Fluke Networks.

Марти Янсонс, консультант по вопросам сетевых решений в Siemens Industry, считает адресацию в протоколе IP самым большим источником сетевых проблем. – Неправильные IP-адреса или неверная конфигурация, приводящая к тому, что в сети оказывается много устройств с одним и тем же адресом, может быть причиной головной боли.

Майкл Фрэйн, менеджер по сетевым решениям в Molex, делит проблемы сетевой инфраструктуры на три основные категории:

  • аппарат (вместе с подключениями и переходниками),
  • конфигурация сети,
  • дефектные и/или несовместимые устройства в сети.

Источники проблем, связанных с конфигурацией на линии прикладная программа – сеть обычно найти труднее, – утверждает Фрэйн. Может потребоваться использование как инструменты, анализирующие протокол (например, SNMP), отдельные слои сети, а также сами устройства.

 

«Железо» или программа? Не все так просто

Промышленный EthernetОткуда ты знаешь, искать ли источник сбоя в программном обеспечении или в самой инфраструктуре сети? Фрэйн говорит: — Проблемы с аппаратом, к примеру, могут требовать применения инструмента, проверяющего физическую структуру, чтобы измерить значения сигналов и их качество. Диагностические инструменты протокола и/или специальные тестеры устройств могут определить, почему устройство не работает: виновата прикладная программа, или же устройство просто неисправно.

? Вероятно, придется использовать комбинацию инструментов (предметных и программных) – подчеркивает Янсонс. Он советует начинать поиски источника проблемы с программы мониторинга сети, установленной на дополнительном компьютере.

? Начинаешь видеть зависимости, царящие в сети, – констатирует Уайт. – Если ты в состоянии определить, в какой части сети находится проблема, и какой машины она касается, то с помощью тестера физической оболочки сети установишь, что не так.

Инструменты для технического обслуживания и диагностики сети очень разнообразны: от портативных тестеров до устройств, постоянно работающих в сети, и компьютерных программ, анализирующих поток данных в отдельных протоколах.

Некоторые из современных диагностических устройств не требуют квалифицированного обслуживающего персонала с многолетним опытом в области построения сетей и коммуникационных протоколов, поскольку они сами анализируют ключевые данные. Таким свойством обладают часто даже небольшие, портативные устройства.

 

Симптомы проблем

Другим диагностическим инструментом физической оболочки сети является рефлектометр TDR (ang. time-domain reflectometer – рефлектометр во временной области). Принцип действия рефлектометра сети заключается в отправке сигналов по сетевому кабелю и замере возвращающихся отражений, которые могут быть симптомами замыканий, разрывов, загиба кабеля или просто слишком большой длины или неподходящего типа кабеля.

Промышленный Ethernet

Рефлектометры TDR анализируют сопротивление аппарата путем замера силы отражения и положения, в котором отражение произошло (на основании времени, прошедшего между отправки тестирующего пучка и его возвращением). Когда мы имеем дело, например, с поврежденным кабелем, его сопротивление переменному току в месте повреждения отличается от номинального. Когда до этого места доходит электрический импульс, генерируемый рефлектометром, часть сигнала отражается и возвращается к рефлектометру. Чем больше повреждение, тем больше отражение. Чем дальше от рефлектометра находится повреждение, тем больше времени требуется для того, чтобы отражение вернулось к источнику и могло быть зарегистрировано. Зная время, номинальное сопротивление кабеля и скорость, с которой сигнал передается в кабеле, рефлектометр может точно вычислить место, в котором произошло повреждение.

Часто требуется, чтобы новая система в сети Еthernet была на 100% протестирована и сертифицирована при помощи рефлектометра. Тестеры устройств доступны в промышленных исполнениях, позволяющих проверять кабели, используемые всеми промышленными  протоколами связи типа Ethernet.

 

Сетевые карты с разными интерфейсами

Диагностика сети может быть выполнена не только с помощью портативных устройств, но и с помощью специальных коммуникационных карт и программного обеспечения, доступного для стационарных и портативных компьютеров. – Обычно свичи Еthernet имеют встроенные диагностические функции, которые позволяют не только найти проблему,но с помощью открытых протоколов – таких, как SNMP – также диагностировать причину проблемы на уровне конкретного порта, а не всего устройства – утверждает Янсонс.

Поиск источников проблемы в промышленных сетях Еthernet является трудной задачей, которая обычно не может сводиться к выполнению одних и тех же последовательных  шагов. Это, скорее, творческий поиск причин аварии с помощью того, что есть у нас в чемоданчике. Control Engineering советует, какие инструменты должны найтись в таком чемоданчике, и когда их следует применить.

 

Проект, работа, наладка

– Диагностика сети является одним из трех этапов, обусловливающих успешное развитие промышленных сетей. Первый этап включает проект, установку и выдачу сертификата на основании тестов. Второй — это работа сети и периодический контроль и техническое обслуживание. Последним этапом является наладка после возникновения аварии – тогда обычно выполняется традиционная диагностика, – так на страницах Control Engineering писал в 2002 году Ник Джоунс из Woodhead Connectivity (в настоящее время — Molex).

Рекомендации, которые приготовил Стив Зупончич, менеджер по промышленным и гражданским решениям в Rockwell Automation, относительно подбора компонентов промышленного Ethernet, ранее уже помещались на страницах Control Engineering — стоит поискать в таблице 10 позиции, о которых следует помнить, применяя Ethernet в промышленности. В этой статье помещен комплект из 10 советов, которые позволят твоей сети работать производительно и надежно.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.