Ethernet -> Industrial Ethernet -> Profinet

[Михайло]

Сейчас разрабатываю достаточно большой для меня проект линии, в котором закладываю Profinet как основу для передачи информации.

Всего в линии 4 ПЛК со встроенным портом Profinet. У каждого ПЛК рядышком по 1-2 четырехпортовых коммутатора Profinet (большего количества портов нет). В итоге получается 6 четырехпортовых коммутатора. И еще по 0-2 панели оператора у каждого ПЛК - всего 5 панелей на всю линию. Вся эта тряхомудия объединена в древовидную сеть.

Нашел в инструкции на Profinet жесткие требования:
1. Расстояние одного сегмента максимум 100 м
2. Максимальное количество секций - 3

Такие же требования находил на каком-то сайте по офисному Ethernet'у.

Вопрос:
1. Что будет, если L>100 м?
2. Почему максимум 2 коммутатора между двумя устройствами?

[Никита]

1. Что будет, если L>100 м?
2. Почему максимум 2 коммутатора между двумя устройствами?

1. Наводки, затухание, искажение и как следствие падение скорости и несоответствие техническим характеристикам.
2. Коммутаторы вносят задержки, следствие то же самое

[Marrenoloth]

Про аналогичные требования к к офисным сетям, так где-то я видел драйвер (сторонний, полуподвального изготовления) для профинета... Так вот Назывался он MPI_on_Ethernet Думаю, тут все ясно


Простите, а это на сименсе? И почему только 4 порта?

[Михайло]

1. Что будет, если L>100 м?
1. Наводки, затухание, искажение и как следствие падение скорости и несоответствие техническим характеристикам.

Наводки, затухания, искажения и несоответствие техническим характеристикам - это все невидимо конечному пользователю. Падение скорости тоже можно не ощутить, если по сетке не играют в Quake.
Работать без глюков будет на 300 м?

2. Почему максимум 2 коммутатора между двумя устройствами?
2. Коммутаторы вносят задержки, следствие то же самое

Если бы это были простые хабы (репитеры, усилители)... А ведь коммутаторы обеспечивают логическую развязку. Я просто читал довольно старый документ... В новой документации не упоминается об этом ограничении, поэтому спрашиваю.

Назывался он MPI_on_Ethernet Думаю, тут все ясно

Ну знаете, Profinet на месте не стоит...

Простите, а это на сименсе? И почему только 4 порта?

Модуль в линейке S7-1200 такой. В принципе можно поискать что-нибудь 8-портовое из серии Simatic Net...

[VADR]

1. Что будет, если L>100 м?
1. Наводки, затухание, искажение и как следствие падение скорости и несоответствие техническим характеристикам.

Наводки, затухания, искажения и несоответствие техническим характеристикам - это все невидимо конечному пользователю. Падение скорости тоже можно не ощутить, если по сетке не играют в Quake.
Работать без глюков будет на 300 м?

Может быть, будет, а может быть и нет. До 100 м (при соблюдении всех требований) - будет, а дальше - если повезёт. Может заработать нормально, может с провалами связи (снижение скорости - вряд ли, скорее периодически полные провалы). Я бы не стал полагаться на такую связь.

[Никита]

Если бы это были простые хабы (репитеры, усилители)... А ведь коммутаторы обеспечивают логическую развязку. Я просто читал довольно старый документ... В новой документации не упоминается об этом ограничении, поэтому спрашиваю

У простых хабов увеличивается вероятность коллизий, тут ограничение не столько на количество самих хабов, сколько на количество ветвей дерева. Если же речь о коммутаторах - то как раз логическая развязка (обработка и пересылка по портам) и вносит свою задержку

[Marrenoloth]

У простых хабов увеличивается вероятность коллизий, тут ограничение не столько на количество самих хабов, сколько на количество ветвей дерева. Если же речь о коммутаторах - то как раз логическая развязка (обработка и пересылка по портам) и вносит свою задержку

6GK7277-1AA00-0AA0 Это как раз свитчик, причем очень простой...
Я бы не рисковал. А не вариант что-нибудь с переходом на оптоволокно посадить? Или система сама стока не стоит, сколько сеть на оптоволокне?

[Михайло]

Ну представьте себе 4 ПЛК, у каждого ПЛК предусмотрен 1 четырехпортовый свитч (всего получается 4 свитча). Это все объединяется в сеть по шинной топологии. И это только полевая связь.

Допустим захотим к этой сети прикрутить SCADA (к крайнему свитчу в шине).
ПЛК <==> Свитч1 <==> Свитч2 <==> Свитч3 <==> Свитч4 <==> SCADA

1. Сможет ли обмениваться телеграммами SCADA с самым дальним ПЛК?
2. Поможет ли нам как-нибудь скорость 10 Мбит/с в нашей ситуации?

[Marrenoloth]

Допустим захотим к этой сети прикрутить SCADA (к крайнему свитчу в шине).
ПЛК <==> Свитч1 <==> Свитч2 <==> Свитч3 <==> Свитч4 <==> SCADA

А обязательно шиной? Не вариант поставить 1 свич в центре и от него в разные стороны пустить 3 луча?
И длина сегментов какая по прикидкам?

[Никита]

Будет -не будет работать - не стоит наверное так формулировать вопрос. В Запорожец тоже можно посадить восемь человек и ехать будет. Кто будет виноват когда он на ходу развалится?
Есть требования, которые изготовитель предъявляет к установке оборудования и при их выполнении гарантирует исправное состояние системы. Все остальное - это уже неисправное, пусть и с сохранением работоспособности.

[Михайло]

А обязательно шиной? Не вариант поставить 1 свич в центре и от него в разные стороны пустить 3 луча?

Да вот с 4-портовыми свитчами далеко не разбежишься звездные топологии строить. Тем более, что помимо ПЛК там есть панели оператора...

И длина сегментов какая по прикидкам?

Между ПЛК заведомо меньше 100 м (даже между двумя крайними ПЛК). Далеко может быть до диспетчерской, но эта связь является не более, чем как перспективой будущего. Но все равно думаю больше 100 м сегмента здесь не получится.

Есть требования, которые изготовитель предъявляет к установке оборудования и при их выполнении гарантирует исправное состояние системы.

Изготовитель предъявляет требование только к длине сегмента (100 м), а требование к количеству сегментов отсутствует в документации на модуль (3 сегмента). Но это требование присутствует в достаточно старой доке на Profinet (2001 год).

Может Вы, Marrenoloth, знаете?

[Marrenoloth]

А обязательно шиной? Не вариант поставить 1 свич в центре и от него в разные стороны пустить 3 луча?

Да вот с 4-портовыми свитчами далеко не разбежишься звездные топологии строить. Тем более, что помимо ПЛК там есть панели оператора...
Между ПЛК заведомо меньше 100 м (даже между двумя крайними ПЛК).

А если центральный свитч все-таки посерьезнее поставить - "на будущее" для ввода новых сегментов в сеть?
К сожалению не смогу помочь, но, сдается мне, можно просто проверить. У вас в конторе найдется 5-6 хабиков маленьких? Соединяете последовательно (думаю, что пачкорды по 100м делать не надо, хотя самая простая витуха - 500р за 100м - можно и поэкспериментировать) и смотрите на пинг между двумя компами. Сдается мне, что работать будет и ограничение в 3 сегмента не жесткое, а "для сохранения гарантированных параметров", чтобы по 10 хабов не втыкали со словами "Ачей-та ано так медленна?"

[Михайло]

К сожалению не смогу помочь, но, сдается мне, можно просто проверить. У вас в конторе найдется 5-6 хабиков маленьких? Соединяете последовательно (думаю, что пачкорды по 100м делать не надо, хотя самая простая витуха - 500р за 100м - можно и поэкспериментировать) и смотрите на пинг между двумя компами. Сдается мне, что работать будет и ограничение в 3 сегмента не жесткое, а "для сохранения гарантированных параметров", чтобы по 10 хабов не втыкали со словами "Ачей-та ано так медленна?"

Ну, надеюсь, Вы знаете разницу между хабом и свитчем... :)

http://ru.wikipedia.org/wiki/Сетевой_концентратор (Хаб)
http://ru.wikipedia.org/wiki/Сетевой_коммутатор (Свитч)
http://ru.wikipedia.org/wiki/Маршрутизатор (Роутер)

[Marrenoloth]

Ну, надеюсь, Вы знаете разницу между хабом и свитчем... :)

Насколько я знаю рынок в Москве, сейчас тяжело найти хаб. Просто ОЧЕНЬ тяжело. Думаю, что ситуация в регионах не настолько плачевна, чтобы не найти свитчей. А у сименса то, что планировалось ставить - как раз свитчи.

[Никита]

Сейчас, к сожалению нет под рукой свежей документации (дома сижу), но помнится мне что требования к тому чтоб было не более трех сегментов там осталось. И было кстати еще требование по поводу не более 6 пар вилка-розетка между двумя устройствами.

[Михайло]

Сейчас, к сожалению нет под рукой свежей документации (дома сижу), но помнится мне что требования к тому чтоб было не более трех сегментов там осталось. И было кстати еще требование по поводу не более 6 пар вилка-розетка между двумя устройствами.

К чему предъявляются данные требования? Ко всей сети или к конкретным компонентам сети (ПЛК, свитч, панель оператора, кабели)?
Просто есть документация, описывающая Profinet, а есть документация отдельно на каждое устройство. В последних доках требования не предъявляются, а первая дока довольно старая...

[Никита]

Это общие требования к построению сети. Дока по Profinet. Согласитесь, в инструкции к ноутбуку с сетевой картой никто не будет расписывать требования к тому как должна быть устроена сеть к которой его можно подключить. Указывают совместимость с сетями 100BaseT, а как проложить сеть так чтобы она соответствовала 100мбит - проблема тех кто строит сети. Кстати, сравнение абсолютно корректное, вот цитаты из того что сейчас из дома удалось накопать:
Техника, обеспечивающая прием/передачу данных в Profinet, в основном соответствует стандартам для Fast Ethernet с режимом передачи полный дуплекс (full duplex) и со скоростью обмена 100 Мбит/с в коммутируемых линиях. Технологии передачи с более низкими скоростями обмена (10 Мбит/с) не удовлетворяют требованиям к производительности для коммуникационных систем. В системах с более низкими скоростями обмена не могут обеспечиваться необходимые RT-режимы передачи данных, а также не гарантируется работа без возникновения коллизий в устройствах приема/передачи. В Profinet-сетях на линиях передачи используются симметричные медные или оптоволоконные кабели. Для передачи электрических сигналов в Profinet используются следующие типы кабелей:
• 100Base-TX: электрические системы передачи данных со скоростью 100 Мбит/с (Fast Ethernet) с двумя парами проводников.
• 1000Base-TX: электрические системы передачи данных со скоростью 1000 Мбит/с (Gigabit Ethernet) с четырьмя парами проводников.


Далее:
Таблица 7.3 Стандарт Profinet для электрических линий передачи
Свойство Значение
Стандарт IEC 61158
Вид кабеля 2 пары, медный симметричный экранированный
Тип кабеля 100Base-TX, CAT 5
Характеристическое сопротивление 100 Ом
Скорость обмена данными 100 Мбит/с
Максимальная длина сегмента 100 м
Максимальное число секций 3
Тип соединения RJ45 (вилка), M12 (вилка)
Максимальное число соединений 6 пар вилка-гнездо на одно соединение

Не могу ручаться за свежесть этого документа, но учитывая тенденцию к повышению скоростей требования обычно только ужесточаются

[Marrenoloth]

Короче! У кого есть 5 контроллеров, 4 свитча и пара бухт витой пары в Москва или области? У меня есть 1 свитч и 1 контроллер, к сожалению без Profinet и штук 15 промышленных RJ45. Готов в выходные заехать и провести эксперимент! Шнур USB-Profibus не предлагать - свой есть

[Никита]

Бухты рекомендую размотать по кабель-трассам какого-нибудь действующего цеха и оставить все хотя бы на 72 часа в работе.

[Marrenoloth]

Нет бы посодействовать! Так у нас вся страна умеет в футбол играть! Только 11 человек не умеют...

[Никита]

Да я ж говорил уже - работать скорей всего будет. Вопрос качества и надежности таким экспериментом не решить.

[Marrenoloth]

Да я ж говорил уже - работать скорей всего будет. Вопрос качества и надежности таким экспериментом не решить.

Ну вот и посмотрим! Я так предполагаю, что S7-1200х мы не найдем, тогда остаются 300е и 400е - а там любую DB по размеру задать для пересылки - вот и критический размер найдем!
P.S. Если, конечно не только мне в выходные нечем заняться...

[T_Vlad]

1. Что будет, если L>100 м?

А почему Вы не поставите опто репиторы?

[Marrenoloth]

А почему Вы не поставите опто репиторы?

Я подозреваю, что из-за мизерной стоимости всей системы...

[Михайло]

Нашел в инструкции на Profinet жесткие требования:
1. Расстояние одного сегмента максимум 100 м
2. Максимальное количество секций - 3

Удалось выяснить следующее:
Секция - это часть сегмента. Максимальное количество секций - 3 - означает такое соединение:
Коннектор <-> Кабель1 <-> Розетка <-> Коннектор <-> Кабель2 <-> Коннектор <-> Розетка <-> Кабель3 <-> Коннектор