Datennetzwerke werden häufig mit dem Straßenverkehr verglichen. In diesem Bild sind die Leitungen Straßen und Autobahnen, Switches repräsentieren Kreuzungen und Autobahnanschlussstellen. Die Aufgabe des Switches ist, die Daten vieler Ethernet-Teilnehmer auf einer Hauptleitung zusammenzuführen. Die Hauptleitung kann in der Regel mehr Daten pro Sekunde transportieren als die einzelnen Zuleitungen. Ebenso wie der Straßenverkehr nimmt auch der Datenverkehr stetig zu. Diese Entwicklung kann man sowohl in der Büro-IT, in Privathaushalten als auch in Industrienetzen. Die Konvergenz von Fertigungstechnik und IT befeuert die Zunahme der Datenströme zusätzlich. Diese müssen durch Switches geordnet und verteilt werden. Das können passive sogenannte unmanaged Switches übernehmen oder aktive bzw. managed Switches. Während die erste Sorte im Grunde nur Leitungen zusammenführt, kontrollieren managed Switches den Datenfluss aktiv und nehmen dabei Priorisierungen vor, weisen ggf. IP-Adressen zu, etablieren Redundanzen und sichern mittels Firewall den Zugang zu Netzwerken.
Effiziente Verdrahtung durch IP67-Switch
Als Anbieter moderner IP67-Lösungen zielt Turck auf die Dezentralisierung der Automationstechnik „heraus aus dem Schaltschrank“. Neben den klassischen I/O-Modulen zum Anschluss von digitalen oder analogen Signalen bzw. IO-Link Devices an Ethernet-Netze wurden auch schon Steuerungen und Spanner zur Übersetzung zwischen Ethernet-Sprachen aus dem Schaltschrank befreit. Die Verdrahtungs- und Flexibilitätsvorteile, die aus der dezentralen Montage ohne Schaltschrank erwachsen, gelten ebenso für Switches. Ethernet-Leitungen zu den Teilnehmern müssen nicht einzeln aus dem Schaltschrank geführt werden, sondern werden erst an der Maschine auf den letzten Metern zu den Teilnehmern geführt. Je nach Anlagentopologie spart die dezentrale Positionierung der Switches erheblichen Verdrahtungsaufwand.
Schleppketten, Redundanzen, Sicherheit
Sicher, nicht jede Anlage benötigt einen Switch oder mehrere Switches an der Maschine. Es ist ja gerade ein Hauptvorteil von Feldbussen und Ethernet-Netzen, Teilnehmer mit Linienstrukturen anzubinden. In vielen Fällen ist jedoch eine Sternstruktur sinnvoll und daher ein Switch notwendig: So ist es z.B. in Schleppkettenapplikationen äußerst unpraktisch und aufwendig, Ethernet-Leitungen am Ende der Schleppkette als Linie weiterzuführen. Zur Etablierung von Ringredundanzen werden ebenfalls mehrere Ports benötigt. Ein anderer Grund sind erhöhte Anforderungen an die Verfügbarkeit einer Maschine. Die höchste Ausfallsicherheit bieten eine Ringstruktur oder eine Sternstruktur. Bei letzterer ist jeder Teilnehmer an einem separaten Port des Switches angebunden. Genauso lassen sich verschiedene Linienstrukturen passend zur jeweiligen Maschinenarchitektur über Switches aufbauen.
Highspeed Backbone und IP-Adressvergabe
Turcks neuer 10-Port-Switch TBEN-L-SE-M2 in Blockmodulbauform bietet auf acht Ports 100Mbit/s und zwei Highspeed Backbone Ports mit 1Gbit/s. In der robusten IP67-Bauform erfüllt der Switch alle Anforderungen von hochperformanten Industrieapplikationen im rauen Umfeld. Nutzer können die IP-Adressen an Teilnehmer Port-basiert und zentral über den Webserver des Switchs zuweisen. Das erspart eine separate Konfiguration für jeden einzelnen Teilnehmer. Für Serienmaschinenbauer und andere Anwender, die Maschinen in übergeordnete Netzwerke integrieren, bietet der Switch mit NAT Routing überlagerten Systemen die Möglichkeit, stellvertretende IP-Adressen zu vergeben und so die Dopplung von IP-Adressen im Netz zu verhindern. Die eingebettete Firewall sorgt bei der Integration für den kontrollierten und vor allem sicheren Datenaustausch.
