La continua crescita delle applicazioni Industrial Internet of Things (IIoT) crea una forte domanda di strumenti facili da usare per una risoluzione rapida ed efficace dei problemi di connettività sulle reti industriali
Un'ampia percentuale delle richieste di assistenza sulle reti Industrial Ethernet è causata da problemi relativi al cablaggio la cui risoluzione comporta tipicamente l'utilizzo di strumenti complessi, come gli analizzatori di protocollo, oppure di procedere per “tentativi ed errori” utilizzando un cavo di bypass nella speranza di risolvere il problema.
LinkIQ Cable+Network Tester è la soluzione di Fluke Networks per il test e la verifica delle prestazioni dei cavi fino a frequenze di 10 Gb/s e per risolvere i problemi di connettività di rete. LinkIQ convalida le prestazioni del cavo utilizzando misurazioni basate sulla frequenza e fornisce informazioni sulla distanza dal guasto insieme a una mappatura dei fili del cavo sottoposto a test. LinkIQ esegue anche la diagnostica dello switch più vicino per identificare i principali problemi di rete e convalidare la configurazione dello switch stesso, eliminando la necessità di utilizzare altri dispositivi.
Altre caratteristiche includono toni analogici e digitali, Port Blink, autenticazione 802.1x, localizzatori di uffici remoti e la possibilità di gestire i risultati tramite PC LinkWare.
Il LinkIQ è in grado di misurare lunghezze fino a 305 m e fornisce la distanza da guasti come interruzioni, cortocircuiti e cavi non terminati. L'utilizzo dell'ID remoto consente una mappatura completa delle coppie di cavi, che aiuta a identificare le coppie cablate in modo errato e divise. La funzione principale di test dei cavi di LinkIQ è il test delle prestazioni dei cavi che qualifica la larghezza di banda del cablaggio da 10BASE-T a 10GBASE-T (da 10 Mb/s fino a 10 Gb/s). Esegue questi test tramite misurazioni basate sulla frequenza. L'utilizzo di misurazioni basate sugli standard IEEE garantisce che i collegamenti testati soddisfino i requisiti prestazionali rispetto ai tradizionali tester di trasmissione che dimostrano solo che i dispositivi testati possono comunicare sul collegamento.
Gli operatori possono impostare requisiti di prestazioni da 10 Mb/s a 10 Gb/s per una semplice indicazione di superamento/fallimento del test.
Le reti Ethernet industriali (IIoT)
Circa il 70% di tutti i nuovi nodi di automazione industriale installati utilizzano collegamenti a standard Industrial Ethernet. I tecnici devono essere in grado di verificare le prestazioni del cablaggio per garantire le prestazioni della rete, e devono anche garantire che il traffico dell'utente possa raggiungere la sua destinazione in modo affidabile.
Industrial Ethernet è la tecnologia Ethernet applicata a un ambiente industriale, che spesso richiede connettori e cavi più robusti rispetto all’ordinario e, cosa più importante, un migliore determinismo. Per ottenere un migliore determinismo, Ethernet industriale utilizza protocolli specializzati tra cui i più diffusi sono PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT, SERCOS III e POWERLINK.Con l'Ethernet industriale, le velocità di trasmissione dati vanno da 10 Mbps a 1 Gbps. Tuttavia, 100 Mbps è la velocità più utilizzata nelle applicazioni industriali di Ethernet.
I protocolli Industrial Ethernet come PROFINET ed EtherCAT modificano lo standard tradizionale in modo da garantire che gli specifici dati di produzione non solo vengano inviati e ricevuti correttamente, ma anche inviati e ricevuti in tempo quando sono necessari per eseguire un'operazione specifica.
Una necessità che non sarebbe così cruciale in un ambiente d'ufficio, se una pagina web venisse persa, un utente premerebbe semplicemente il pulsante di aggiornamento. In fabbrica, tuttavia, un piccolo problema potrebbe trasformarsi in un disastro: l'azienda non può prendersi il tempo che qualcuno noti l'errore e prema manualmente un pulsante. La rete di automazione industriale Ethernet può rilevare un errore nel processo in corso e arrestarlo automaticamente, evitando sprechi di tempo, prodotto e denaro.
Ethernet può essere utilizzato più in uffici che in ambienti industriali, Ethernet per ufficio è progettato per un livello di utilizzo base, mentre l'Ethernet industriale può essere considerato per più livelli e applicato ad ambienti più gravosi. È più adatto nel gestire i disturbi di fabbrica, le esigenze dei processi di fabbricazione e gli ambienti gravosi ed è il più indicato nel rispondere meglio alle collisioni di dati a livello di impianto.
Anche cavi e connettori possono differire nella tecnologia Ethernet industriale, ad esempio, i connettori utilizzati in un ambiente industriale non saranno mai meccanismi di blocco snap-in di base. A causa dell'ambiente più difficile, sono necessari meccanismi di blocco più robusti dove potrebbero anche servire connettori sigillati.
Il cablaggio è un altro punto su cui differisce l’utilizzo tra Ethernet commerciale o da ufficio ed Ethernet industriale. I cavi per applicazioni industriali non gravose usualmente hanno una qualità di rivestimento superiore rispetto ai normali cavi Ethernet. Differenza ancora più marcata per impieghi gravosi, dove anche il metallo utilizzato migliora qualitativamente a beneficio di durata e affidabilità.
Il determinismo è un fattore importante nella definizione di Industrial Ethernet e nella sua separazione da Ethernet standard che non è di per sé deterministico.
Gli ambienti industriali richiedono il determinismo, hanno bisogno di pacchetti di dati da inviare e ricevere in tempi e orari specifici e hanno bisogno di una garanzia che arrivino puntualmente e integralmente a destinazione. Questo perché una perdita di dati o un ritardo tra le apparecchiature in un ambiente industriale può portare a seri problemi come ad esempio un grave difetto nel processo di produzione. Questo trasferimento di informazioni in tempo reale è spesso un importante fattore decisivo per un'azienda quando si tratta di scegliere il tipo di soluzione Ethernet da implementare. Le aziende dovranno valutare le loro esigenze specifiche e determinare quale soluzione Ethernet è la migliore per la loro organizzazione.
Verifiche affidabili di reti Ethernet industriali
Lo strumento LinkIQ Cable + Network Industrial Ethernet Tester (LinkIQ-IE) combina una tecnologia avanzata per la verifica delle prestazioni dei cavi con funzionalità pensate per risolvere i problemi di connettività di rete. Robusto, affidabile e preciso, il tester LinkIQ è dotato di un touchscreen a colori che supporta comandi in 12 lingue. Combinando la tecnologia di misurazione dei cavi di Fluke Networks con una serie di test di connettività di rete, il tester LinkIQ-IE accelera la scoperta delle cause di guasto sulla rete. IIoT
È uno strumento progettato per facilitare la verifica delle prestazioni dei cavi fino a 10 Gb/s e risolverne i problemi di connettività. Il tester è in grado di identificare VLAN, switch e porte connesse, eseguendo opzionalmente test con 'ping' mirati e confermando la presenza e la capacità delle porte compatibili con la telealimentazione via rete degli apparati (PoE) di cui visualizzerà la potenza e la classe di alimentazione (fino a 90 W o Classe 8). IIoT
Oltre alle solide funzionalità di test dei cavi, LinkIQ fornisce anche informazioni dettagliate sullo switch connesso più vicino. Dialoga con lo switch per identificare la velocità dati dichiarata (fino a 10GBASE-T), l'identificazione half/full duplex, il nome dello switch, il numero di porta e le informazioni VLAN. IIoT
Sebbene Power over Ethernet semplifichi l'installazione dei dispositivi come telecamere di sicurezza e punti di accesso, un sondaggio condotto da Ethernet Alliance su oltre 800 installatori, integratori e utenti finali ha rilevato che quattro intervistati su cinque hanno riscontrato difficoltà nell'integrazione dei sistemi PoE. Parte di questo può essere ricondotto al fatto che l'IEEE offre tre standard PoE, il termine non è registrato e pertanto ci sono anche una varietà di implementazioni non conformi agli standard. IIoT
Per semplificare l'installazione PoE e la risoluzione dei problemi, LinkIQ visualizza le coppie in cui viene fornita l'alimentazione, inclusi i diversi livelli di alimentazione e le coppie a doppia implementazione. Inoltre, LinkIQ mette effettivamente un carico sulla connessione per garantire che l'alimentazione dichiarata sia effettivamente fornita dallo switch attraverso l'infrastruttura di cablaggio. IIoT
La semplificazione nella soluzione dei problemi dell'IIoT
Il tester può anche fornire un'indicazione della velocità di trasmissione dati che il cavo è in grado di supportare, il che differenzia lo strumento LinkIQ da altri tester di cablaggio per doppini. IIoT
Nel test della rete è uno strumento intuitivo, facile da usare e reattivo, con cui è possibile verificare non solo la connettività, ma anche i tempi di risposta dei principali dispositivi di rete con un solo comando touch. LinkIQ-IE può essere configurato per eseguire il ping test IPv4 o v6 e visualizzare il tempo di risposta per quattro ping verso un dispositivo di destinazione scelto dall'utente. I risultati del test visualizzano i server DNS e DHCP e il router gateway. Lo strumento visualizza anche l'indirizzo IP dello switch più vicino.
A queste capacità si aggiungono altre agevolazioni in aiuto ai tecnici utilizzatori:
- Generazione di toni analogici o digitali compatibili con la sonda IntelliTone o Pro3000 per aiutare a localizzare i cavi in una parete o in una sala di telecomunicazioni.
- Spia lampeggiante della porta sullo switch per facilitare l'identificazione della porta collegata
- Compatibile con gli identificatori remoti MicroScanner PoE per l'identificazione della presa Ethernet
- Batteria ricaricabile agli ioni di litio
- Semplice aggiornamento delle funzionalità e dei test di rete tramite USB-C via PC LinkWare
- Ricarica tramite porta USB-C standard
Report completi e in tempo reale
Per chi ispeziona ambienti industriali per identificare e risolvere i problemi, la possibilità di compilare un report tramite LinkWare PC Reporting Software. Questo software di reportistica di Fluke Networks supporta una varietà di tester che risale a 20 anni fa ed è la soluzione di reportistica de facto del settore con decine di migliaia di utenti attivi. I dati del rapporto possono essere esportati su un PC a scopo di documentazione.
LinkIQ, che utilizza ovviamente LinkWare PC per archiviare i risultati e generare report in PDF, per i test che esegue fornisce anche la capacità di memorizzare al suo interno fino a 1.000 risultati, con nomi descrittivi per poterli poi richiamare e per generare una documentazione completa. I nomi e la numerazione dei test eseguiti aumentano automaticamente man mano che un nuovo viene salvato ("Annex B-1", "Annex B-2", "Annex B-3", ecc.) risparmiando molto tempo durante la sequenza dei test.
Il tester LinkIQ-IE semplifica l'attività degli operatori tramite una singola funzione TEST che permette di visualizzare automaticamente i risultati delle prove in base a ciò a cui è collegata l'unità. Lo strumento viene fornito con gli adattatori per i più comuni connettori Ethernet utilizzanti nelle reti industriali, semplificando notevolmente la connessione.
