Промышленные Ethernet/IP сети передачи данных являются обязательной составляющей базовой инфраструктуры любого решения по автоматизации промышленного объекта.
Оборудование Ethernet/IP применяется для обширного круга задач по построению надёжных, отказоустойчивых и безопасных промышленных мультисервисных сетей передачи данных и востребовано в добывающей промышленности, на транспорте, в энергетике, на средних и крупных промышленных предприятиях.
Кроме того, это оборудование предназначено для работы в суровых климатических условиях в расширенном диапазоне температур, от -40 до +75°C.
В связи с изменениями в телекоммуникационной отрасли в 2022 году многие иностранные производители промышленных сетевых устройств покинули российский рынок. Появление нового российского производителя сетевого оборудования, компании N3COM, стало ответом на ограничения запада, не позволяющие развивать сети на оборудовании поставщиков первого эшелона.
Вся продукция N3COM разрабатывается на элементной базе, произведенной на территории материкового Китая и других дружественных стран, а программные продукты адаптируются силами российских специалистов. N3COM обладает собственным R&D отделом и центром тестирования. Продуктовые линейки включают в себя устройства для коммерческого и промышленного применения.
Компания N3COM предлагает собственное решение для организации промышленных Ethernet/IP сетей передачи данных. Основу решения составляют промышленные Ethernet коммутаторы и IoT шлюзы.
Промышленные коммутаторы N3COM делятся по типам в соответствии с уровнями промышленной сети передачи данных.
Современные промышленные сети передачи данных с Ethernet подключением промышленных устройств
Существующее решение N3COM закрывает три типовых уровня промышленной сети передачи данных (см. рисунок 1) для обеспечения связи между различными источниками данных и средствами обработки данных.
Рисунок 1. Промышленная сеть Ethernet/IP на базе коммутаторов N3COM
Существуют две основные линейки промышленных коммутаторов:1. Коммутаторы серии N3-S3000 имеют форм-фактор 1U устройств, предназначенных для монтажа в 19’’ стойку. Устройства N3-S3000 решают задачи двух верхних уровней промышленных сетей и используются на уровнях Station Level и Bay Level. В линейке N3-S3000 есть устройства с поддержкой L3 функционала, что может быть достаточно и избавляет от дополнительного оборудования на уровне ядра промышленной сети ПД.
2. Коммутаторы серии N3-S1000 устанавливаются на DIN рейку и используются на уровне Process Level. Оборудование предназначено для непосредственного подключения промышленных устройств с Ethernetпортами: VoIP телефонов и диспетчерских пультов, IP CCTV камер видеонаблюдения, устройств контроля доступа, промышленного оборудования, климатических, противопожарных и иных промышленных систем.
В линейке N3-S1000 есть модели с поддержкой PoE/PoE+/PoE++. Таким образом, N3-1000 позволяют использовать различные устройства, не имеющие собственных подключений к сети электропитания промышленных объектов, например, CCTV IP камеры системы видеонаблюдения, Wi-Fi AP и тому подобные.
Отказоустойчивость решений основана не только на аппаратной составляющей в виде резервирования точек подключения к источнику электропитания, но и на протокольной части для обеспечения сетевого резервирования. Коммутаторы поддерживают объединение Ethernet портов в LAG с поддержкой LACP.
Поддерживаются ERPS (G.8032), STP/RSTP/MSTP, Interface backup.
На коммутаторах обеспечивается защита от несанкционированных, ошибочных или зловредных подключений. Предусмотрена защита устройств от сетевых атак. Выполнение процедур конфигурации и обслуживания осуществляется через безопасный удаленный доступ.
Поддерживается обслуживание как unicast, так и multicast трафика. Что позволяет, в частности, использовать сеть передачи данных на основе промышленных коммутаторов для организации сети видеонаблюдения на основе IP multicast на крупных промышленных объектах, с более чем одним центром сбора потоков с CCTVкамер.
Решения для legacy подключений и удаленных объектов, IoT шлюзы
Промышленные датчики, терминалы и иные устройства без Ethernet портов могут подключаться через специализированные (IoT) шлюзы. Шлюзы IoT поддерживают подключения промышленных устройств как с Ethernet портами, так и с портами RS232, RS485, подключения через DI и DO (сухие контакты), подключения терминалов через Wi-Fi и т.п.
Компания N3COM предлагает серию устройств IoT шлюзов “N3-Gxxx” для применения на промышленных объектах. Форм-фактор N3-G предполагает их установку на DIN рейку. Устройства данного типа имеют богатый набор функций, поддерживают Open PLC, Modbus, могут работать как маршрутизаторы и иметь Wi-FiAP.
Устройства серии N3-G могут дополнять приведенную на рисунке 1 схему, например, повышать эффективность на уровне Process Level и использовать ресурсы Ethernet транспорта.
Также N3-G могут использоваться как самостоятельные устройства для подключения различных датчиков и промышленных устройств на удаленных объектах. В последнем случае для взаимодействия между N3-G и средствами обработки данных может использоваться услуга оператора мобильной связи – выделенный APN(2G/3G/4G) или корпоративная pLTE (4G) сеть, а в перспективе и 5G (см. Рисунок 2).
Рисунок 2. Использование IoT шлюзов N3-Gxxx на распределенной промышленной сети ПД
Как показано на рисунке 2, шлюзы N3-G решают задачи промышленной сети передачи данных на уровнях Process Level и Bay Level.Шлюзы N3-G имеют встроенные модемы для организации взаимодействия через сети мобильной связи 2G/3G/4G/5G. Модели уровня Bay Level также имеют функции Wi-Fi AP для подключения корпоративных терминалов (смартфонов с корпоративными приложениями и т.п.).
Таким образом, компания N3COM готова предложить своим корпоративным заказчиками решение в области технологических сетей передачи данных с хорошим масштабированием и закрывающее существенный перечень специфических задач.
Станислав Шатов, заместитель технического директора «АДВ Консалтинг» в СПб