Switch công nghiệp Advantech chia thành năm dòng theo mã EKI, và điểm phân biệt lớn nhất giữa các dòng không phải số cổng mà là cơ chế dự phòng. Bài viết xếp năm dòng đó theo quy mô mạng, sau đó đi vào phần thi công cụ thể: dựng một vòng dự phòng thế nào, chọn kiểu sơ đồ nào, và kiểm thử ra sao trước khi bàn giao.
Vì sao mạng nhà máy cần vòng dự phòng
Mạng đấu hình sao có một đặc điểm khó chấp nhận trong sản xuất: mỗi sợi cáp là một điểm hỏng đơn lẻ. Xe nâng va vào máng, thợ khoan trúng ống luồn, chuột cắn cáp trong hố kỹ thuật, và cả một khu mất kết nối cho tới khi có người dò ra sợi hỏng.
Vòng dự phòng đổi cách đi dây: thay vì mỗi tủ một sợi về trung tâm, các tủ nối nối tiếp thành vòng khép kín. Khi một chặng đứt, phần mềm trong switch mở chặng đang khóa và lưu lượng đi theo chiều còn lại. Điều đáng chú ý là chi phí cáp thường giảm chứ không tăng, vì tổng chiều dài của một vòng chạy dọc chuyền ngắn hơn nhiều sợi kéo song song về phòng máy.
Bản đồ năm dòng switch công nghiệp Advantech
| Dòng | Kiểu quản lý | Tốc độ cổng | Cơ chế dự phòng theo tài liệu hãng | Quy mô phù hợp |
|---|---|---|---|---|
| EKI-2000 | Không quản lý | 10/100, có bản kèm cổng quang | Nguồn vào dự phòng, không chạy giao thức vòng | Điểm cuối, cụm dưới tám thiết bị |
| EKI-3000 | Không quản lý | 10/100 | Phát hiện vòng lặp, nguồn kép kèm relay báo mất nguồn | Tủ máy lẻ trong chuyền |
| EKI-5000 | Quản lý theo hướng nhà máy | 10/100 kèm cổng quang | Phát hiện vòng lặp, ưu tiên gói theo cổng, đọc trạng thái bằng Modbus/TCP và SNMP | Trạm lẻ, điểm ngoài trời cần giám sát |
| EKI-7000 | Có cả bản quản lý và bản không quản lý | 10/100 và Gigabit, nhiều bản có combo SFP | X-Ring Pro phục hồi dưới 20 ms cùng RSTP/STP trên các bản quản lý | Vòng trục của một khu hoặc một xưởng |
| EKI-9000 | Quản lý | Toàn Gigabit | Bảo vệ vòng kép, X-Ring+ trong 20 ms cho tới 250 node, thêm STP, RSTP và MSTP | Trục nhà máy lớn, nhiều vòng ghép với nhau |
Đọc bảng theo chiều từ dưới lên sẽ đúng với trình tự thiết kế: xác định vòng trục trước, chọn model cho các node trên vòng, rồi mới tính tới các cụm treo hình sao bên dưới.
Sáu bước dựng một vòng dự phòng
- Vẽ tuyến vòng trên mặt bằng và đếm số node. Mỗi node là một switch quản lý cùng hỗ trợ giao thức vòng; tủ nào chỉ có vài thiết bị thì treo hình sao dưới một node thay vì chen vào vòng.
- Chọn hai cổng làm cổng vòng trên mỗi switch, thường là cặp cổng Gigabit hoặc cặp cổng quang, và giữ nguyên quy ước đó cho toàn bộ vòng để người sau đọc được sơ đồ.
- Chỉ định một switch làm node chủ của vòng. Node chủ là nơi giữ chặng khóa lúc bình thường, nên đặt ở tủ dễ tiếp cận và có nguồn ổn định nhất.
- Bật giao thức vòng trên đủ mọi node rồi mới đấu chặng cuối để khép vòng. Khép vòng trước khi cấu hình xong sẽ tạo bão quảng bá làm nghẽn cả nhánh.
- Đấu ngõ relay của các switch trục về ngõ vào số của trạm giám sát, để mất một đường nguồn là có báo động ngay.
- Kiểm thử bằng cách rút từng chặng trong lúc chạy lệnh ping liên tục, ghi lại số gói mất ở mỗi phép thử, lưu kết quả vào hồ sơ nghiệm thu.
Ba kiểu sơ đồ vòng hay dùng
| Kiểu sơ đồ | Cách đi | Model đề xuất trên vòng | Điểm cần lưu ý |
|---|---|---|---|
| Vòng đơn dọc chuyền | Các tủ dọc một chuyền nối nối tiếp, hai đầu về tủ trung tâm | EKI-7710E-2C hoặc EKI-7710G-2C | Giữ số node trong một vòng đủ nhỏ để khoanh vùng sự cố nhanh |
| Vòng quang giữa các xưởng | Mỗi xưởng một node, các chặng giữa xưởng đi cáp quang qua khe SFP | EKI-7758F | Chuẩn bị module quang dự phòng cùng bước sóng, hai đầu một chặng phải cùng loại |
| Hai vòng ghép qua trục | Vòng khu vực đấu vào một cặp switch trục cùng chạy bảo vệ vòng kép | EKI-9312 | Sự cố trong một vòng không lan sang vòng kia, nhưng cấu hình phức tạp hơn nên phải có sơ đồ lưu lại |
Ví dụ vòng trục cho nhà máy hai xưởng
Nhà máy có xưởng gia công và xưởng lắp ráp, mỗi xưởng bốn tủ chuyền, thêm kho thành phẩm và phòng điều độ. Phương án: mỗi xưởng dựng một vòng bốn node bằng EKI-7710G-2C, chặng giữa các tủ trong xưởng đi cáp đồng, hai đầu vòng về tủ trục của xưởng đó.
Hai tủ trục nối lên cặp EKI-9312 đặt trong phòng máy bằng cáp quang, chạy bảo vệ vòng kép để một xưởng mất kết nối không kéo theo xưởng kia. Kho thành phẩm và phòng điều độ treo hình sao dưới cặp trục vì không nằm trên tuyến vòng. Các tủ máy lẻ dưới mỗi node dùng switch không quản lý theo cách chọn trong bài Ethernet switch công nghiệp, còn phần cáp và nối đất theo bài mạng máy tính công nghiệp.
Chọn switch công nghiệp Advantech cho vòng dự phòng
Bốn thông tin cần có trước khi ra danh mục vật tư: số node trên mỗi vòng, loại cáp cho từng chặng, nhiệt độ đo được trong tủ nóng nhất, và số cổng cần cho các cụm treo bên dưới mỗi node. Có đủ bốn thông tin đó thì việc chọn model chỉ còn là đối chiếu bảng bên trên.
Toàn bộ model đang bán nằm trong chuyên mục switch công nghiệp. Phần kiến thức nền về thiết bị Advantech cho nhà máy có tại chuyên mục Advantech trên IPC247. Khi cần chọn máy tính điều khiển cho tủ trục hoặc phòng điều độ, dùng công cụ chọn máy theo nhu cầu để lọc theo số cổng mạng và kiểu gắn.
Câu hỏi thường gặp về switch công nghiệp Advantech
Mạng vòng dự phòng khác đường dự phòng đấu tay ở chỗ nào?
Vòng dự phòng do chính các switch tự chuyển hướng khi phát hiện đứt một chặng, không cần người can thiệp. Đường dự phòng đấu tay phải có người tới tủ cắm lại dây, thời gian dừng tính bằng chục phút thay vì bằng mili giây.
Một vòng nên có tối đa bao nhiêu switch?
Con số phụ thuộc giao thức và model. Tài liệu EKI-9312 nêu X-Ring+ giữ thời gian phục hồi trong 20 ms cho tới 250 node. Trong thực tế nên chia thành nhiều vòng nhỏ theo khu vực rồi ghép lại, vì vòng càng ít node thì việc khoanh vùng sự cố càng nhanh.
Có trộn switch quản lý và switch không quản lý trên cùng một vòng được không?
Không nên. Giao thức vòng chỉ chạy trên các switch quản lý cùng hỗ trợ giao thức đó. Switch không quản lý đặt trên vòng sẽ thành điểm mù, khi đứt chặng thì vòng không tự chuyển hướng. Loại không quản lý nên treo hình sao dưới một node của vòng.
Kiểm thử vòng dự phòng bằng cách nào trước khi bàn giao?
Chạy lệnh ping liên tục từ trạm giám sát tới thiết bị xa nhất trên vòng, rồi lần lượt rút từng chặng cáp và đếm số gói mất. Làm lại phép thử với đường nguồn: rút một trong hai đầu vào nguồn của switch trục và xác nhận mạng không gián đoạn.
Dòng switch công nghiệp Advantech nào hợp với trục Gigabit của nhà máy lớn?
EKI-9312 là switch quản lý toàn Gigabit, hỗ trợ bảo vệ vòng kép, X-Ring+ phục hồi trong 20 ms, thêm STP, RSTP và MSTP, có nguồn kép cùng ảnh phần mềm kép và dải nhiệt -40 đến 75 độ C. Với quy mô nhỏ hơn thì EKI-7710G-2C hoặc EKI-7758F là đủ.
Đọc thêm về thiết bị: toàn bộ máy tính công nghiệp Advantech cùng các hãng khác trên ipc247.com.
