ЖУРНАЛ «СТА» №1/2008

сети, выпускается соответствующее се- тевое оборудование, способное функ- ционировать в условиях температур- ных колебаний, вибраций, электромаг- нитных излучений и т.п. Коммутируе- мые сети Ethernet с гигабитными ско- ростями стали стандартными в 2006 го- ду, и многие процессорные модули уже имеют встроенный интерфейс (или не- сколько интерфейсов) Gigabit Ethernet как обязательное унифицированное средство сопряжения с внешними уст- ройствами. Классическая звездообразная топо- логия офисных сетей обычно формиру- ется вокруг серверов в центральном зда- нии. Промышленные сети распределя- ют по технологическим помещениям, зачастую находящимся в разных здани- ях или на значительном удалении; при этом к ним предъявляются повышен- ные требования по надёжности и време- ни восстановления. Звездообразная то- пология промышленных сетей позволя- ет кратковременно отключать отдель- ные сегменты, например для профилак- тики, но здесь постоянно присутствует риск отказа в центральном узле сети. Общая протяжённость кабелей в топо- логии «звезда» значительно возрастает (особенно если технологический про- цесс «вытянут в длину»), так как прихо- 6 СТА 1/2008 ОБЗОР/ ПРОМЫШЛЕННЫЕ СЕТИ www.cta.ru С ОЗДАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ПРО - МЫШЛЕННЫХ СЕТЕЙ АВТОМАТИЗАЦИИ НА ОСНОВЕ E THERNET Традиционно сеть Ethernet использу- ется для сопряжения и связи персональ- ных компьютеров (ПК) и рабочих стан- ций, но в классическом виде с разделяе- мой средой связи она не удовлетворяет требованиям систем реального времени и многих систем управления, так как имеет непредсказуемые задержки и да- же не гарантирует доставку сообщений. Первые сети обеспечивали скорость пе- редачи 10 Мбит/с. Потом появился Fast Ethernet и обеспечил быструю связь со скоростью 100 Мбит/c, благодаря чему получил широкое распространение во многих применениях, включая прибор- ные системы измерений, системы про- мышленной автоматизации, распре- делённые системы управления, борто- вые системы и др. В настоящее время основными стан- дартами для создания промышленных сетей являются Fast Ethernet и другие стандарты, построенные на его основе, в первую очередь – PPOFINET (IEC 61158). В таких сетях обеспечивается скорость передачи данных до 100 Мбит/c. Однако всё активнее при- меняются гигабитные промышленные дится прокладывать связи от центра ко всем распределённым узлам. Это при- водит к дополнительному увеличению стоимости и повышенному риску элек- тромагнитных наводок в неэкраниро- ванных витых парах. Риск электромаг- нитных наводок в линиях связи устра- няют применением оптоволокна. Как правило, его прокладывают в коробах вдоль кабелей электропитания со сред- ними и низкими номиналами напряже- ния. Однако, говоря о возможности уст- ранения некоторых проблем, следует помнить, что в звездообразной тополо- гии могут проявиться и другие пробле- мы, например проблема «вещательного шторма», создающего нерабочий режим в сети. На основе Ethernet, используя сетевое оборудование для промышленных при- менений, на предприятиях создают ин- тегрированные сети, объединяющие технологические системы и системы управления. Это выдвигает новые тре- бования к ширине полосы частот, ре- зервированию, протоколам. Важное ме- сто среди сетевого оборудования зани- мают коммутаторы. Коммутаторы для промышленных сетей по своему испол- нению соответствуют жёстким услови- ям эксплуатации. Как правило, они из- готавливаются в вариантах для установ- Вячеслав Виноградов Данный обзор прослеживает тенденции развития Ethernet-технологии в области промышленной автоматизации. Рассматриваются особенности решений на базе этой технологии для промышленных сетей, измерительных приборных систем, систем реального времени. Описаны интерфейсы и спецификации 10-Gigabit Ethernet и представлена перспективная технология 100-Gigabit Ethernet. Системное развитие быстродействующих коммутируемых сетей Ethernet