Ethernet industrial e tecnologia IIoT

Uma grande parte ocorrências de manutenção de redes de Ethernet Industrial são causadas por problemas de cabeamento que normalmente envolvem ferramentas complexas, como analisadores de protocolo, ou “tentativa e erro” usando um cabo para resolver o problema.

O LinkIQ Cable+Network Tester é a solução da Fluke Networks para testar e verificar o desempenho de cabos de até 10 Gb/s e solucionar problemas de conectividade de rede. O LinkIQ valida o desempenho do cabo usando medições baseadas na frequência e fornece informações sobre a distância até a falha, junto com um mapa de fiação do cabo em teste. O LinkIQ também realiza diagnósticos no switch mais próximo para identificar os principais problemas de rede e validar a configuração do switch, eliminando a necessidade de usar outros dispositivos.

Outros recursos incluem tons analógicos e digitais, Port Blink, autenticação 802.1x, localizadores de pontos remotos e capacidade de gerenciar resultados via PC LinkWare.

O LinkIQ é capaz de medir comprimentos de até 305 m e informa a distância até as falhas como descontinuidades, curtos e fios sem terminação. O uso de ID remoto permite o mapeamento completo de pares de cabos, o que ajuda a identificar pares mal conectados e divididos. O principal recurso de teste de cabos do LinkIQ é o teste de desempenho de cabos que qualifica a largura de banda do cabeamento de 10BASE-T a 10GBASE-T (10Mb/s até 10Gb/s). Ele realiza esses testes usando medições baseadas em frequência. O uso de medições baseadas nos padrões IEEE garante que os links testados atendam aos requisitos de desempenho em comparação com testadores de transmissão tradicionais que demonstram apenas que os dispositivos testados podem se comunicar no link. Os operadores podem ajustar o testador com limites de desempenho de 10 Mb/s a 10 Gb/s para obter um simples resultado de aprovado/não aprovado.

Redes Ethernet Industriais (IIoT)

Aproximadamente 70% de todos os novos nós de automação industrial instalados usam conexões Ethernet Industrial padrão. Os técnicos precisam ser capazes de verificar o desempenho do cabeamento para garantir o desempenho da rede e também precisam garantir que o tráfego do usuário possa chegar ao seu destino com segurança.

Ethernet Industrial é a tecnologia Ethernet aplicada a um ambiente industrial, muitas vezes exigindo conectores e cabos mais robustos do que os comuns e, o mais importante, melhor determinismo. Para obter um melhor determinismo, a Ethernet Industrial utiliza protocolos especializados, dos quais os mais populares são PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT, SERCOS III e POWERLINK. Com a Ethernet Industrial, as taxas de dados variam de 10 Mbps a 1 Gbps. No entanto, 100 Mbps é a velocidade mais utilizada em aplicações Ethernet industriais.

Os protocolos Ethernet industriais, como PROFINET e EtherCAT, modificam o padrão tradicional para garantir que dados específicos de produção não somente sejam enviados e recebidos corretamente, mas também enviados e recebidos sem atraso, para garantir a eficiência da operação.

Uma necessidade que não seria tão crucial em um ambiente de escritório, se uma página da web fosse perdida, o usuário simplesmente clicaria no botão Atualizar. No ambiente fabril, porém, um pequeno problema pode se transformar em um desastre: o processo industrial não pode depender de intervenção humana para detectar e corrigir informações perdidas pela rede. A rede Ethernet de automação industrial precisa detectar o erro no processo em execução e desligá-lo automaticamente, economizando tempo, produto e dinheiro.

A Ethernet de escritório foi projetada para um nível básico de uso, enquanto a Ethernet industrial pode ser considerada para vários níveis e aplicada a ambientes mais exigentes. Ela é mais adequado para lidar com distúrbios de fábrica, demandas de processos de fabricação e ambientes agressivos, além de ser mais adequada para responder melhor a colisões de dados em toda a fábrica.

Os cabos e conectores também podem diferir na tecnologia Ethernet industrial; por exemplo, os conectores usados ​​em um ambiente industrial nunca serão mecanismos básicos de travamento de encaixe. Devido ao ambiente mais severo, são necessários mecanismos de travamento mais robustos, onde também podem ser necessários conectores selados.

O cabeamento é outro ponto onde o uso da Ethernet comercial ou de escritório difere da Ethernet industrial. Os cabos para aplicações industriais leves geralmente possuem uma capa de qualidade superior aos cabos Ethernet normais. Uma diferença ainda mais marcante para usos pesados, onde até o metal utilizado melhora em qualidade em benefício da durabilidade e confiabilidade.

O determinismo é um fator importante na definição de Ethernet Industrial e na sua separação da Ethernet padrão, que em si não é determinística.

Os ambientes industriais exigem determinismo, precisam que os pacotes de dados sejam enviados e recebidos em horários  específicos e precisam de uma garantia de que chegarão ao seu destino a tempo e na íntegra. Isso ocorre porque uma perda de dados ou um atraso entre equipamentos em um ambiente industrial pode levar a sérios problemas, como um grave defeito no processo de fabricação. Essa transferência de informações em tempo real costuma ser um fator decisivo importante para uma empresa quando se trata de escolher o tipo de solução Ethernet a ser implementada. As empresas precisarão avaliar suas necessidades específicas e determinar qual solução Ethernet é melhor para sua organização.

Testes confiáveis de redes Ethernet industriais

A ferramenta LinkIQ Cable + Network Industrial Ethernet Tester (LinkIQ-IE) combina tecnologia avançada de teste de desempenho de cabos com recursos projetados para solucionar problemas de conectividade de rede. Robusto, confiável e preciso, o testador LinkIQ possui uma tela sensível ao toque colorida que suporta comandos em 12 idiomas. Ao combinar a tecnologia de medição de cabos da Fluke Networks com uma variedade de testes de conectividade de rede, o testador LinkIQ-IE acelera a descoberta das causas principais das falhas de rede. IIoT

É uma ferramenta projetada para ajudá-lo a verificar o desempenho de cabos de até 10 Gb/s e solucionar problemas de conectividade. O testador é capaz de identificar VLANs, switches e portas conectadas, realizando opcionalmente testes com ‘pings’ direcionados e confirmando a presença e capacidade das portas compatíveis com a alimentação remota via rede dos dispositivos (PoE) dos quais irá exibir a potência e o consumo de energia da classe (até 90W ou Classe 8).IIoT

Além dos recursos robustos de teste de cabos, o LinkIQ também fornece informações detalhadas sobre o switch conectado mais próximo. Conversa com o switch para identificar a taxa de dados anunciada (até 10GBASE-T), identificação half/full duplex, nome do switch, número da porta e informações de VLAN. IIoT

Embora o Power over Ethernet facilite a instalação de dispositivos como câmeras de segurança e pontos de acesso, uma pesquisa da Ethernet Alliance com mais de 800 instaladores, integradores e usuários finais descobriu que quatro em cada cinco entrevistados tiveram dificuldade na integração de sistemas PoE. Parte disso pode ser atribuída ao fato de que o IEEE oferece três padrões PoE, o termo não é uma marca registrada e, portanto, há também uma variedade de implementações não compatíveis com os padrões. IIoT

Para simplificar a configuração e solução de problemas de PoE, o LinkIQ exibe os pares nos quais a energia é fornecida, incluindo diferentes níveis de potência e pares implementados duplamente. Além disso, o LinkIQ coloca uma carga na conexão para garantir que a energia anunciada esteja realmente sendo fornecida pelo switch por meio da infraestrutura de cabeamento. IIoT

A simplificação na solução de problemas de IIoT

O testador também pode fornecer uma indicação da taxa de dados que o cabo pode suportar, o que diferencia a ferramenta LinkIQ de outros testadores de cabeamento de par trançado. IIoT

Nos testes de rede é uma ferramenta intuitiva, fácil de usar e responsiva, com a qual você pode verificar não só a conectividade, mas também os tempos de resposta dos principais dispositivos da rede com um único comando de toque. O LinkIQ-IE pode ser configurado para realizar testes de ping IPv4 ou v6 e exibir o tempo de resposta de quatro pings para um dispositivo de destino escolhido pelo usuário. Os resultados do teste exibem os servidores DNS e DHCP e o roteador de gateway. A ferramenta também exibe o endereço IP do switch mais próximo.

Além desses recursos, existem outros benefícios para ajudar os usuários técnicos:

• Geração de tom analógico ou digital compatível com a sonda IntelliTone ou Pro3000 para ajudar a localizar cabos em uma parede ou sala de telecomunicações;
• Sinalizador luminoso da porta piscando no switch para ajudar a identificar a porta conectada;
• Compatível com identificadores remotos MicroScanner PoE para identificação de soquete Ethernet;
• Bateria recarregável de íon de lítio;
• Atualização simples de recursos e testes de rede via USB-C via LinkWare PC;
• Carregamento através da porta USB-C.

Relatórios abrangentes e em tempo real

Para aqueles que inspecionam ambientes industriais para identificar e resolver problemas, a capacidade de compilar um relatório usando o LinkWare PC Reporting Software. Este software de relatórios da Fluke Networks oferece suporte a uma variedade de testadores com mais de 20 anos e é a solução de relatórios de fato do setor, com dezenas de milhares de usuários ativos. Os dados do relatório podem ser exportados para um PC para fins de documentação.

LinkIQ, que obviamente usa LinkWare PC para armazenar resultados e gerar relatórios em PDF, também oferece a capacidade de armazenar internamente até 1.000 resultados para os testes que executa, com nomes descritivos para poder recuperá-los posteriormente e gerar documentação completa. Os nomes e a numeração dos testes realizados aumentam automaticamente à medida que um novo é salvo (“Anexo B-1”, “Anexo B-2”, “Anexo B-3”, etc.) economizando muito tempo durante a sequência de testes.

O testador LinkIQ-IE facilita a vida dos operadores com uma única função TEST que exibe automaticamente os resultados do teste com base no que a unidade está conectada. O instrumento é fornecido com adaptadores para os conectores Ethernet mais comuns utilizados em redes industriais, simplificando bastante a conexão.