Hiện nay switch công nghiệp của các hãng tên tuổi như Moxa, 3Onedata, Advantech,… được sử dụng khá rộng rãi. Vậy switch công nghiệp là gì, chúng khác gì với những switch thông thường, tại sao chúng lại được ưa chuộng sử dụng? Hôm nay BKAII sẽ cùng các bạn làm rõ những vấn đề trên nhé!

Mạng Ethernet công nghiệp đã và đang có những bước phát triển nhanh chóng, sẽ dần thay thế các mạng công nghiệp truyền thống khác. Các nhà máy sản xuất công nghiệp cũng nhận thấy những lợi ích của Ethernet công nghiệp trong việc nâng cao hiệu quả sản xuất, đơn giản hóa quản lý và tích hợp thông tin giữa sản xuất và quản lý dễ dàng. Tuy nhiên Ethernet trong công nghiệp có những khác biệt so với Ethernet dân dụng, văn phòng

Những đặc tính quan trọng của Switch công nghiệp như (nhiệt độ, Shock, rung, va chạmv.v) đều đáp ứng hoặc vượt trên những yêu cầu trong việc kết nối tới các thiết bị như PCL, Ethernet I/O, HMI, v.v. phần lớn các loại Ethernet switch thông thường có nhiệt độ làm việc từ 0-40C và không đáp ứng các tiêu chuẩn về chống rung, Shock. Nhưng phần lớn các IE switch đáp ứng nhiệt độ làm việc từ 0-75C có thể lên tới 85C, và chịu đựng khả năng rung shock cực tốt. Hơn nữa các IE Switch được thiết kế rất chắc chắn và tất cả được làm bằng vỏ kim loại sử dụng phù hợp với Din-Rail hoặc Panel mounting, những thiết kế mà hầu hết các IT switch không có được. Hầu hết các loại Switch thông thường và bộ chuyển tín hiệu thông thường không thiết kế sẵn các phương án gá lắp hợp lý.

Phân loại

Switch được chia thành 2 loại: Managed Switch và Unmanaged Switch. Theo nguyên lý hoạt động, một khi Switch đã xây dựng được bảng địa chỉ MAC, cách xử lý gói tin Unicast và Broadcast của Managed Switch và Unmanaged Switch đều giống nhau. Một trong những điểm khác biệt giữa hai loại Switch này chính là cách xử lý gói tin Multicast trong mạng. 

Phương thức truyền thông Multicast được sử dụng nhiều ở lớp điều khiển ở các thiết bị thông minh như các PAC, Flowmeter thế hệ mới, biến tần,…, các thiết bị sử dụng công nghệ Producer/Consumer để chia sẻ dữ liệu (các PAC). Vấn đề chính với Multicast ở đây là lưu lượng truyền thông sẽ tăng cao trong mạng tỷ lệ thuận với số lượng thiết bị trong mạng gây quá tải cho hệ thống mạng. 

Managed Switch có tính năng quan trọng đó là IGMP (Internet Group Management Protocol) Snooping. Khi được kích hoạt IGMP Snooping, Switch sẽ xác định các thiết bị thuộc các nhóm Multicast. Sử dụng thông tin này, kết hợp với bảng địa chỉ MAC, Switch sẽ chỉ chuyển các gói tin Multicast đến các nhóm cổng tương ứng với nhóm Multicast thay vì chuyển thành gói tin Broadcast và gửi ra tất cả các cổng. Ngược lại, Unmanaged Switch chỉ có các tính năng cơ bản, không hỗ trợ các tính năng như IGMP. Do đó khi gói tin Multicast đến Unmanaged Switch, nó sẽ xem như là gói tin Broadcast và gửi ra tất cả các cổng của Switch. Do đó, nếu trong mạng sử dụng công nghệ Producer/Consumer hoặc có phương thức truyền thông Multicast thì nhất thiết phải sử dụng Managed Switch.

Trong nhiều trường hợp Unmanaged Switch vẫn có thể được sử dụng cho các cấu hình mạng không có Multicast, hoặc các mạng nhỏ, độc lập và đơn giản. Hoặc ta có thể kết hợp cả 2 loại Switch này trong cùng một hệ thống mạng. Theo đó, một nhóm thiết bị đầu cuối sẽ nối đến Unmanaged Switch. Sau đó các Unmanaged Switch này sẽ nối đến một hoặc nhiều Managed Switch.

Nhìn chung, với mạng Ethernet công nghiệp, Managed Switch là lựa chọn tốt hơn nhiều so với Unmanaged Switch. Không chỉ tốt hơn cho hiệu suất mạng mà còn cho cả việc vận hành, bảo trì và khắc phục sự cố sau này.

Những ưu điểm khác của Ethernet switch công nghiệp

Đó là được trang bị nguồn cấp dự phòng đảm bảo cho thiết bị hoạt động liên tục trong khi đó tất cả switch thông thường chỉ được trang bị một nguồn cấp duy nhất và sử dụng các adapter thông thường.

Switch công nghiệp đạt tiêu chuẩn Class I Div 2 (một tiêu chuẩn quan trọng trong điều kiện phòng nổ) trong khi Switch thông thường không bao giờ có. Tiêu chuẩn này cho phép các Ethernet Switch công nghiệp có thể làm việc được trong các môi trường dễ cháy nổ như oil/Gas hoặc môi trường có hóa chất gây cháy nổ.

Industrial Ethernet switch có thay thế được Switch thông thường?

  • Tập trung tất cả kết nối đến một vị trí có môi trường hoạt động không khắc nghiệt

Trong trường hợp này, khách hàng sẽ để thiết bị mạng dân dụng trong môi trường hoạt động được điều hòa và chạy cáp tới mọi node Ethernet công nghiệp. Điều này không những tốn kém mà còn giảm độ tin cậy. Industrial Ethernet switches  loại bỏ đáng kể  về các chi phí cho các loại dây đắt tiền khi so sánh với cách thức tập trung switch như trên.

  • Tạo môi trường hoạt động dễ chịu cho thiết bị dân dụng ở khu vực khắc nghiệt.

Trong trường hợp này, khách hàng, để giảm chi phí dây dẫn, sẽ thiết kế những khuôn vỏ được điều hòa nhiệt độ, độ ẩm để chứa các thiết bị switch dân dụng trong một môi trường khắc nghiệt (ví dụ vỏ Nema4 với quạt làm mát Peltier và những connector có vách ngăn). Giải pháp này rất tốn kém và có thể tăng nguy cơ hư hỏng thiết bị. Switch công nghiệp được lắp trực tiếp trong những môi trường khác nghiệt, do đó loại bỏ những thiết bị điều hòa không khí đắt tiền và không cần thiết.

  • Sử dụng thiết bị switch dân dụng một cách đơn giản mà không quan tâm đến việc phù hợp của môi trường khắc nghiệt

Đây cũng là một giải pháp thay thế, nhưng thực sự là không tốt. Trong trường hợp này, khách hàng sử dụng thiết bị dân dụng trong môi trường khắc nghiệt. Thiết bị này không phải dùng cho những môi trường này và sẽ phát sinh những hư hỏng cũng như giảm độ ổn định của hệ thống. Trong các cuộc thảo luận của chúng tôi với khách hàng sử dụng cách thức thay thế này, nó chỉ được thực hiện vì khách hàng không biết rằng các thiết bị Switch công nghiệp đã có sẵn. Họ rất quan tâm và sẵn sàng để sử dụng Switch công nghiệp.

Mặt khác, nhiều switches dân dụng sử dụng công nghệ cut-through nên rất dễ bị nhiễm các gói tin xấu trên mạng. Tuy nhiên, Switches công nghiệp sử dụng công nghệ lưu trữ và công nghệ forward thực hiện CRC (cyclic redundancy checks) và đảm bảo sự toàn vẹn của bất kỳ gói dữ liệu forward nào.

Xem thêm:

Trên đây là một vài tìm hiểu về switch công nghiệp. Có thắc mắc hay cần thêm thông tin gì các bạn liên hệ BKAII nhé!

"BKAII - Thiết bị truyền thông TỐT nhất với giá CẠNH TRANH nhất!"

 

Bài viết mới cập nhật...

 
 

Số lượng người đang truy cập...

Đang có 453 khách và không thành viên đang online