СТА №1/2017

функциональность, требуемую в на- стоящее время для решения большин- ства задач, а также гарантировать доста- точный уровень защиты. Рассмотрим для примера сеть неболь- шого предприятия, например, по про- изводству пищевых продуктов (рис. 1). Обычно перед подобной сетью ставят- ся такие задачи, как сбор данных и па- раметров со всех узлов производствен- ной линии, передача сигналов и команд управления, обеспечение непрерывно- го контроля и доступа к состоянию склада, резервирование основных ли- ний и т.п. Исходя из указанных потреб- ностей, использование сети Industrial Ethernet позволит решить практически все основные задачи, которые ставятся перед коммуникационной сетью АСУ ТП. Реализовать это можно при помо- щи решений, которые предлагают лиде- ры рынка. Такие компании, как Advan- tech, Hirshmann, EtherWAN и т.д., имеют в своих линейках множество раз- личных устройств: управляемые/не- управляемые коммутаторы, серверы, преобразователи сред, беспроводные модемы, точки доступа и т.п. Вопрос создания сегмента сети внутри одного помещения, например склада или про- изводства, достаточно простой и реали- зуется легко. Но, как правило, подобные пред- приятия располагаются на площадях, которые могут быть территориально разнесены. Например, в одном крыле здания может находиться склад, в дру- гом производство, а администрация рас- полагается в отдельном корпусе (рис. 1). В этом случае перед проектировщиками может возникнуть ряд проблем. Так как сеть Industrial Ethernet функционально совместима с обычной сетью Ethernet, то ей свойственен и один из её недо- статков, который связан с ограничени- ем максимальной длины сегмента при использовании для передачи данных медных кабелей. В частности, наиболее распространённый стандарт Fast Ether- net (10/100Base-T) ограничивает линию длиной 100 м [2]. К сожалению, при соз- дании коммуникационной сети для промышленного предприятия может возникнуть ситуация, когда расстояние между сегментами может быть существенно боˆльшим, чем указано в стандарте, например, для указанного случая, когда администрация и склад располагаются в разных зданиях. Мно- гие видят решение данной проблемы во внедрении Ethernet-репитеров (повто- рителей) – устройств, ретранслирующих сигнал линии, либо в прокладке оптиче- ской линии передачи данных [2]. Переход на оптическую среду переда- чи данных позволяет создать линию длиной более 100 километров и может полностью решить проблему больших расстояний, но это приводит к суще- ственному увеличению стоимости, что обусловлено скорее не более высокой ценой оптоволокна, а более высокими требованиями к монтажу линии и ква- лификации персонала, осуществляю- щего монтажные работы, которые, в свою очередь, имеют существенно боˆ ль- шую трудоёмкость по сравнению с ана- логичными для витой пары. Например, чтобы разварить оптоволокно, необхо- димо совершить более 10 операций, в которые включаются создание правиль- ного скола, шлифовка, полировка, вы- держка соединителя после его заделки (до 24 часов) [3]. В итоге, если в сети не- большое число абонентов (до 100), рас- положенных на расстоянии > 100 м, внедрение оптической линии становит- ся дорогостоящим делом. Вторым решением является примене- ние репитеров, но при установке дан- ных устройств последовательно через каждые 100 м следует учитывать одну особенность, связанную с физическими свойствами линии, обуславливающую ограничение максимального количе- ства репитеров на одном сегменте [2]. С другой стороны, репитер – это устройство активное, которое должно усиливать (или восстанавливать) сиг- нал, и ему необходимо электропитание (в среднем потребляет мощность 2–5 Вт низковольтного постоянного тока). В итоге, как и в случае с оптической ли- нией, вариант с репитерами сводится к довольно сложной задаче, особенно для сегментов протяжённостью более 500 м. Из-за указанных особенностей многие компании отказываются от использова- ния промышленного Ethernet, ввиду то- го что итоговая стоимость внедрения се- ти оказывается достаточно высокой, од- нако есть альтернативное решение. Относительно недавно появился класс устройств, который называется Ethernet Extenders, дословно это можно перевести как Ethernet-расширитель, своего рода удлинитель сети Ethernet (рис. 2). Основное назначение данных устройств – это создание высокоско- ростного соединения типа точка–точка с использованием экономичной среды передачи (медного телефонного прово- да, обычного кабеля типа витая пара или коаксиального кабеля) [4]. Макси- мальная длина линии между устрой- ствами может превышать 2 км. В настоящее время наиболее по- пулярными устройствами являются те, которые используют медный двухжиль- ный провод. Это связано с тем, что по- добная среда передачи обычно уже при- сутствует на многих объектах и в зда- ниях и её достаточно просто встроить в существующую сеть. В качестве приме- ра такой среды может быть использован всем известный телефонный распреде- лительный кабель либо, например, ес- ли линия отсутствует, то и обычная не- дорогая витая пара категории 5е. Спо- собы прокладки такой линии и заделки АППА РАТ НЫЕ С Р Е ДС Т В А / С Е Т Е ВОЕ ОБОР УДОВ АНИЕ 89 СТА 1/2017 www.cta.ru Двухжильный медный провод Ethernet-кабель категории 5e (100 м) ED3501 EX1605PE RJ-45 RJ-11 ED3501 EX1605PE RJ-45 RJ-11 Рис. 2. Пример использования пары удлинителей Ethernet для увеличения протяжённости линии связи