Flexibilização Industrial

A Ethernet é amplamente utilizada entre sistemas comerciais e de consumo em todo o mundo e é bem compreendida por todos os níveis de usuários finais. Devido às economias de escala, juntamente com a disponibilidade de dispositivos de nível industrial, a Ethernet também se tornou adequada, e muitas vezes dominante, para muitos tipos de aplicações mais rigorosas. Infelizmente, os dispositivos Ethernet de nível industrial são frequentemente associados a custos elevados e requisitos complexos de gerenciamento e configuração de rede.

Como os equipamentos industriais e os sistemas de teste exigem redes de alto desempenho, os projetistas estão procurando maneiras de aplicar a tecnologia, mas de maneira prática e econômica. Os switches Ethernet não gerenciados industrializados estão agora disponíveis para atender a essa necessidade, fornecendo os principais recursos dos switches gerenciados em um formato econômico e fácil de usar.

Em uma ampla variedade de indústrias, incluindo aplicações de fabricação, processamento, municipais e de sistemas de teste, dispositivos de todos os tipos estão se tornando mais inteligentes e incluem naturalmente recursos de comunicação. Essa rede geralmente é baseada em Ethernet, usando um ou mais protocolos industriais ou centrados em TI (Figura 1). Dispositivos comuns de supervisão e controle incluem CLPs, IHMs e PCs, usando protocolos de tecnologia de operações (OT) como EtherNet/IP, Modbus TCP, OPC UA e outros. Os dispositivos de campo podem ser componentes de entrada/saída, sensores inteligentes, controladores de movimento, dispositivos avançados como analisadores de processos e leitores RFID, entre outros. O transporte de dados de campo para outros recursos de TI corporativos se enquadra na descrição de projetos de Internet das Coisas Industrial (IIoT) e depende de protocolos como MQTT.

A Ethernet com fio padrão só pode suportar comprimentos de cabo de 100 m e cada dispositivo de destino requer uma conexão física exclusiva. Portanto, os switches multiportas são normalmente instalados relativamente próximos dos dispositivos de campo. A maioria dos switches Ethernet básicos são dispositivos plug-and-play não gerenciados, configurados automaticamente para corresponder a cada dispositivo conectado e constroem uma tabela de endereços MAC para encaminhar o tráfego com algum nível de eficiência. São econômicos e adequados para aplicações simples, proporcionando economicamente desempenho adequado, mas sem muita flexibilidade ou segurança cibernética.

O desempenho robusto da rede para aplicações 24 horas por dia, 7 dias por semana, normalmente requer switches gerenciados para maior velocidade, tratamento eficiente do tráfego e maior segurança cibernética. No entanto, como o próprio nome indica, estes switches devem ser administrados por pessoal de TI treinado. Originalmente, os switches gerenciados eram usados ​​principalmente em data centers de TI, mas são cada vez mais necessários na borda da TO.

Os usuários que buscam opções de rede de nível industrial em um formato de fácil configuração estão descobrindo que switches que exigem apenas um gerenciamento mínimo geralmente atendem às suas necessidades (Figura 2). Algumas características básicas desses dispositivos devem incluir:

Essas características não estão disponíveis em switches Ethernet industriais não gerenciados típicos. Em particular, as seguintes características do switch gerenciado são mais importantes para aplicações de nível industrial:

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Os switches Ethernet inteligentes não gerenciados devem usar switches DIP simples para que os usuários possam ajustar facilmente sua configuração, sem a necessidade de configuração on-line.

A disponibilidade de switches Ethernet inteligentes não gerenciados de nível industrial com uma relação preço/desempenho favorável significa que simplesmente não há razão para usar menos para qualquer tipo de aplicação que envolva controladores inteligentes, sensores e outros dispositivos.

Este artigo foi escrito por Linda Htay, gerente de marketing de produtos de automação, IDEC Corporation. Para mais informação, visite aqui .

Este artigo foi publicado pela primeira vez na edição de dezembro de 2022 da Tech Briefs Magazine.

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