实现实时和高效的信息互通

发布日期：2016-03-21 来源: 德国AIRCOM专营店 >>进入该品牌展台浏览次数：66

随着工业以太网技术的大力发展，工业以太网通信产品被越来越多的用于工厂自动化系统中，大提高了生产效率。而当前热门的智能制造概念，也为工业域带来了更多的机遇和挑战。ORing作为具有研发、设计和生产能力的公司，可为中国客户提供丰富的解决方案和本地化服务。ORing交换机产品线的产品经理杜宗扬生从其产品、技术和应用，以及工业以太网的未来发展趋势等方面进行了详细的介绍。

ORing目前可提供有线和无线的网络解决方案，满足自动化控制系统对于网络的应用要求。在实时性方面，ORing工业交换机高支持万兆通信，无线AP可以支持IEEE 802.11n/ac，确保有线网络和无线网络都支持高带宽通信，以适应大数据时代的传输需求。不仅如此，ORing还提供三层交换机，支持路由功能，实现大型局域网内部的数据交换。网管型交换机具有高网络管理能力，QoS可以分配带宽，设定优进行控制网络的访问;链路聚合可以大化利用带宽;RMON有效提升网络监测和预测能力;支持IEEE 802.1X，HTTPS和SSH，加强网络安全性;通过E-mail和继电器输出报警等，这些功能都使得ORing交换机适用于工业网络的接入层、汇聚层和核心层，满足不同层对于交换机的应用需求。

图1 ORing交换机产品线的产品经理杜宗扬生

在稳定性方面，除了O-Ring、O-Chain等毫秒的网络自愈技术，可以保证网络迅速自愈，确保数据传输不丢包。在无线产品中，ORing的X-Roaming技术，可以在AP-Client之间实现60ms的漫游切换;双射频冗余设计提供了两条无线通道传输数据，保障了无线传输的不丢包。ORing在硬件设计上，还提供了冗余电源，为铁路应用而配置的M12抗振连接头等，以确保产品的稳定运行。

针对网络安全问题，ORing除了研发些专用的防火墙设备，还特别在ORing的交换机上增加了特殊的安全防护。例如，基于IP的Police技术，有效避免未经授权设备访问网络;支持802.1X基于端口的访问控制，阻止非法用户对局域网的接入;流量控制可以预防因为广播数据包、组播数据包及因目的地址错误的单播数据包数据流量过大造成交换机带宽的异常负荷;支持安全加密协议，如HTTPS、SSH等;硬件设计的防Dos/DDos攻击等。因此，ORing的安全网络解决方案可适用于电力、交通、能源、安防、石化等众多重要工业域，为网络安全提供可靠的通信保障。

充分考虑恶劣工况和网络冗余性等因素

在向智能制造转型的过程中，工业以太网是非常重要的个环节，因为它可以将人、系统、数据和机器连接起来，实现“实时”和“高效”的信息互通，提高效率、降低成本和减少资源的使用。但是在实际的工业现场，仍需关注工业现场恶劣的环境、网络冗余性、网络的可管理性和以太网供电等方面。

工业现场设备众多，环境也更为苛刻，尤其需要关注温度、湿度、干扰、振动、辐射、易燃和易爆等条件。ORing工业交换机在设计上充分考虑了这些因素，大部分产品都支持-40～70℃宽温，这样可以保证交换机在热或者冷的环境中依然能够保持稳定可靠的运行。不仅如此，为了适应特殊的工业环境，ORing还会通过各种工业认证，如IEC 61850-3、EN50155和IEC 61375等，以保障ORing工业交换机在特殊应用中稳定运行。

为了提供实时网络，需要确保工业以太网不间断的运行，这对工业以太网交换机的网络自愈速度也提出了较高的需求。ORing交换机支持多种网络冗余技术，独有的O-Ring技术，可以在250台满负载运行的情况下，实现10ms的网络快速自愈。不仅如此，ORing还创新的研发了Open-Ring技术，让ORing交换机可以与其他品牌交换机组建环网，且依然可以保持毫秒的网络自愈能力。随着工业现场的规模逐渐扩大，为了增加工业网络的可扩展性，ORing还支持独有的O-Chain网络技术，使ORing交换机可以加入现有各种网络拓扑结构，各种品牌交换机组成的网络中，同样具有毫秒的自愈时间，还节省了布线成本，大大增加网络的灵活性和扩展性。

随着网络规模的扩大，作为网络中的重要环，交换机也需要纳入整个管理系统进行监控，工作人员可以实时查看网络情况，了解交换机的运行状态。ORing提供款强大的网络管理套件Open-Vision，可以在各种工业应用中满足网络监控和管理需求。

以太网供电可通过使用同根用于网络连接的电缆，将电源供应到网络设备上。这种技术的发展将已经得到了广泛使用，如安防视频监控等。ORing PoE解决方案不仅支持IEEE 802.3af/at标准，新推出系列支持PoE++大功率的产品，使得PoE供电可高达90W，从而满足了对PoE供电对功率日益增加的需求，如需要大功率的蜂窝网络设备或使用PTZ的网络摄像机等。

ORing的产品和解决方案凭借着卓越的计和技术特点，可应用于机床远程监控系统、矿井自动化通信系统、天然气泵站SCADA监控、油井自动化监控系统、污水处理厂自动化控制系统、汽车产线视频监控系统及钢厂视频监控系统等。例如，中国某机床厂，通过引入ORing 新的串口转3G产品，实现了机床厂在中国总部办公室就可以远程实时掌握现场端机床的运行状况，避免了大量的浪费，同时可以实时响应客户的需求，解决客户的问题。

图2 ORing工业以太网交换机

轨道交通专用交换机实现实时高效信息互通

ORing的产品在轨道交通域有着良好的应用。ORing 新推出的CPGS-B9142ET-M12-C系列是款轨道交通车载专用的板卡式交换机。它是款网管型Compact PCI板卡式冗余环网交换机，符合EN50155标准。其前面板带提供6个10/100/1000base-T(X)M12接口，后面的CPCI接口提供8个10/100/1000base-T(X)以太网接口和2个10/100base-T(X)两线长距离扩展以太网端口。

CPGS-B9142ET-M12-C系列支持2线以太网长距离扩展端口，满足车厢之间超过100m的长距离通信;快速网络冗余，支持O-Ring(自愈时间<30ms @ 250台交换机)、Open-Ring、O-Chain和MSTP(RSTP/STP)等多种网络冗余协议;提供高 IP-based带宽管理功能，可以为不同用户分配不同带宽;Device Binding功能，可以有效防止未经授权进行网络访问的行为;支持应用 QoS功能，可以根据TCP/UDP端口，数据包类型等为数据流设置不同的优 ;IEEE 802.3az节能以太网技术，允许在数据量少时减低硬件功耗，可减少50%以上的电力消耗，同时保持与现有设备的兼容性;3U高度，可热插拔，支持-40～70℃宽温。

CPGS-B9142ET-M12-C交换机安装在车载ATC计算机里，用来传输车载ATP等重要的信号数据。它支持300m长距离传输，在车头和车尾分别部署两台CPGS-B9142ET-M12-C-，中间不需要再额外部署交换机，有效降低成本，同时减少设备故障点，提高了传输效率。此外，CPGS-B9142ET-M12-C还满足TTDP(列车拓扑发现协议)。TTDP协议允许网络交换机在网络拓扑结构发生改变后自动与其他网络设备进行协商，并将根据新的列车车厢的指令为网络设备分配个IP地址。网络管理员或者其他运营人员无要重新手动配置网络设备。CPGS-B9142ET-M12-C同时具有Bypass硬件旁路功能，当个节点出现故障，系统会自动跳过问题设备系-，保证网络连接不间断通信。

工业以太网未来展望

无论是智能制造，还是物联网概念，工业自动化都需要和IT技术结合，让采集到的大量智能设备数据，得以在企业的网络中进行分析和存储，从而帮助企业更好的进行决策。

自动化技术中通信方式直在发展变化，并逐渐趋向开放和透明。而工业以太网技术也会不断的发展推进，以满足更大的市场应用需求：随着更多工厂关键设备的联网，安全问题成为人们对于以太网应用的大担心;大数据时代对于网络带宽的需求也会更高，工业以太网需要适应这种变化，为用户提供更大的网络带宽，以及更快速的网络传输体验;自动化水平越高，要求网络的可靠性越高，尤其在些重要的控制域，因此仍需更加关注如何实现设备高效和可靠运行;随着网络的发展，未来，ORing期待有线网络和无线网络(WiFi、3G/4G)可以实现高度融合，为用户带来更好的使用体验;随着设备的智能化日渐提升，ORing期待网络上的设备都能逐步实现自动化设置和管理，这样不仅可以减少人为失误，也可以让网络的自动化程度大大提升。总之，ORing希望与专、用户和同行起为工业以太网的发展做更多深入的沟通和探讨，以迎接这个充满挑战和机遇的好时代。

实现实时和高效的信息互通