Teollisuus-Ethernet – mitä se tarkoittaa ja miten valitset oikean ratkaisun?

Teollisuus-Ethernet on yleisnimitys Ethernet-pohjaisille verkkoratkaisuille, joita käytetään automaatiossa, tuotannossa, energiakohteissa, liikenteessä ja muissa vaativissa käyttöympäristöissä. Tyypillisiä teollisuus-Ethernet-protokollia ovat esimerkiksi PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT, Modbus TCP ja Foundation Fieldbus HSE. Ne hyödyntävät Ethernetiä fyysisellä tasolla, mutta eivät ole keskenään sama protokolla eivätkä automaattisesti yhteensopivia.

Teollisuus-Ethernet tarkoittaa käytännössä sitä, että Ethernet-teknologiaa käytetään ympäristöissä, joissa verkolta vaaditaan tavallista enemmän luotettavuutta, mekaanista kestävyyttä, häiriönsietoa sekä oikeita liitäntä- ja asennusratkaisuja.

Teollisuus-Ethernet pähkinänkuoressa

• Teollisuus-Ethernet on Ethernetin teollisuusluokan sovellusympäristö.
• Oikea valinta ei riipu vain protokollasta, vaan myös ympäristöstä, liitännöistä ja asennustavasta.
• Teollisuudessa käytetään RJ-45-liitäntöjen lisäksi myös M12-, M23- ja SFP-ratkaisuja.
• DIN-kisko-, rack- ja IP67-kytkimet palvelevat eri käyttökohteita.
• Kupari riittää moniin kohteisiin, mutta kuitu korostuu pitkillä etäisyyksillä ja häiriöherkissä ympäristöissä.
• Hallittava kytkin helpottaa valvontaa, segmentointia ja vianetsintää.

Mitkä protokollat kuuluvat teollisuus-Ethernetiin?

Yleisimmät teollisuus-Ethernetiin liitetyt nimet ovat PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT, Modbus TCP ja Foundation Fieldbus HSE. Käytännössä teollisuuden asiakkaalle olennaisinta ei yleensä ole vertailla protokollia teoriassa, vaan varmistaa, että valittu kytkin, kaapelointi, liitintyyppi ja mahdolliset mediakonvertterit sopivat omaan käyttöympäristöön.

Millaisia laitteita teollisuus-Ethernet-verkossa käytetään?

• teollisuuskytkimiä
• mediakonverttereita
• kuituratkaisuja
• teollisuusmodeemeja
• palvelin- ja verkkoratkaisuja
• analysaattoreita
• teollisuusluokan kaapeleita ja liittimiä

BCC Shopin valikoimasta löydät esimerkiksi DIN-kisko-kytkimiä, 19” rack -ratkaisuja, IP67-kytkimiä, muuntimia ja muita teollisuusverkon komponentteja.

Millaisia nopeuksia teollisuus-Ethernetissä käytetään?

• 10 Mbit/s
• 100 Mbit/s
• 1 Gbit/s
• 10 Gbit/s

Monissa peruskohteissa 100 Mbit/s voi riittää hyvin. Kun taas verkossa yhdistetään useita laitteita, kuiturunkoja, valvontaa tai suurempaa liikennemäärää, 1 Gbit/s tai 10 Gbit/s voi olla perusteltu valinta.

RJ-45, M12, M23 vai SFP – miten valita oikein?

Nopea valintalista liitännöille

Valitse RJ-45, kun:

• asennus tehdään kaappiin tai suojattuun sisäympäristöön
• haluat yleisen ja helposti huollettavan liitännän

Valitse M12 tai M23, kun:

• ympäristössä on kosteutta, pölyä tai tärinää
• liitännältä vaaditaan enemmän mekaanista kestävyyttä
• laite sijoittuu suoraan kenttätasolle

Valitse SFP, kun:

• käytät kuitua
• etäisyydet ovat pitkiä
• haluat erottaa runkoyhteyden kupariliitynnöistä

Kupari vai kuitu teollisuus-Ethernetissä?

Kupari on usein hyvä valinta, kun:

• etäisyydet ovat maltillisia
• ympäristö ei ole poikkeuksellisen häiriöinen
• halutaan suoraviivainen ja kustannustehokas toteutus

Kuitu on usein parempi valinta, kun:

• etäisyys kasvaa pitkäksi
• ympäristössä on paljon sähkömagneettisia häiriöitä
• tarvitaan runkoyhteyksiä rakennusten tai tuotantoalueiden välillä
• halutaan parempi häiriönsieto

Voiko teollisuus-Ethernet-kaapelointia mitata tavallisilla Ethernet-testereillä?

Kyllä, monissa tapauksissa voi. BCC Shopin mukaan useat teollisuus-Ethernet-kaapeloinnit perustuvat yleiskaapeloinnin standardeihin, ja mittauksissa voidaan käyttää Ethernet-verkon testereitä. M12-liitäntöjä varten voidaan silti tarvita adaptereita tai erityisiä mittakaapeleita.

Milloin kannattaa valita DIN-kisko-, rack- tai IP67-kytkin?

Milloin teollisuus-Ethernetissä tarvitaan hallittava kytkin?

Hallittava kytkin on yleensä oikea valinta, kun tarvitaan:

• diagnostiikkaa
• valvontaa
• VLANeja tai muuta segmentointia
• priorisointia
• redundanssitoimintoja
• helpompaa vianetsintää

Ei-hallittava kytkin voi riittää, kun:

• verkko on pieni ja yksinkertainen
• liikenne on suoraviivaista
• hallintaominaisuuksille ei ole tarvetta

Miten teollisuus-Ethernet-ratkaisu kannattaa valita?

1. Mihin ympäristöön laite tulee?

   • ohjauskaappiin
   • laitetilaan
   • suoraan kenttätasolle

2. Mitä liitäntöjä tarvitaan?

   • RJ-45
   • M12
   • M23
   • SFP

3. Riittääkö kupari vai tarvitaanko kuitua?

   • lyhyet yhteydet ja peruskohteet
   • pitkät tai häiriöiset yhteydet

4. Kuinka paljon kapasiteettia tarvitaan?

   • 100 Mbit/s
   • 1 Gbit/s
   • 10 Gbit/s

5. Tarvitaanko hallittavuutta?

   • diagnostiikka
   • valvonta
   • segmentointi
   • redundanssi

6. Onko käyttöympäristö tavallinen vai vaativa?

   • sisäympäristö
   • pölyinen ympäristö
   • kostea ympäristö
   • tärisevä ympäristö

Yhteenveto

• millainen ympäristö on kyseessä
• millaista asennustapaa tarvitaan
• mitä liitäntöjä käytetään
• riittääkö kupari vai tarvitaanko kuitua
• tarvitaanko hallittava vai ei-hallittava kytkin

BCCshopin valikoimasta löydät teollisuusluokan ratkaisuja eri ympäristöihin. Aloita täältä: BCCshop Teollisuus-Ethernet.

Tutustu BCCshopin teollisuus-Ethernet-valikoimaan ja valitse kohteeseesi sopivat kytkimet, liitännät ja verkkoratkaisut. Jos et ole varma, sopiiko ympäristöösi paremmin DIN-kisko-, 19” rack- vai IP67-ratkaisu, tai pitäisikö valita RJ-45-, M12-, M23- vai SFP-liitännät, ota meihin yhteyttä!