Integrace služeb v průmyslové sítí Ethernet

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá aplikací technologie průmyslového Ethernetu. Průmyslový Ethernet odkazuje na použití standardních Ethernetových protokolů s použitím robustních konektorů a odolných přepínačů v průmyslovém prostředí pro automatizaci a řízení procesů. Komponenty používané v průmyslovém prostředí musí být odolné proti vysokým teplotám, prachu, vlhkosti a vibracím. Použití optických vláken v průmyslovém prostředí snižuje problémy s elektrickým šumem a poskytuje elektrickou izolaci zabraňující poškození zařízení. První část práce popisuje fyzické provedení průmyslové sítě Ethernet, fyzické provedení ostatních komponent, Ethernet s vlastnostmi systému reálného času, přehled standardů a využití virtuálních sítí. V práci je zpracováno řešení integrace více nesourodých služeb v rámci jedné průmyslové sítě Ethernet s využitím VLAN. Toto je zpracováno pomocí simulačního programu Packet Tracer a následně je toto řešení zpracováno v reálném zapojení sítě se 3 zapůjčenými průmyslovými přepínači Moxa, B&B Electronics a Ruggedcom. Dále je zpracováno sledování provozu při komunikaci mezi zařízeními pomocí programu Wireshark, kde je popsáno navázání spojení TCP, odeslání HTTP paketu a samostatný přenos dat. Jako poslední je uvedeno zhodnocení pěti průmyslových přepínačů od společností B&B Electronics, Cisco, Moxa, N-Tron a Ruggedcom.This bachelor thesis deals with industrial Ethernet. Industrial Ethernet refers to the usage of standard Ethernet protocols using rugged connectors and heat-resistant switches in industrial automation and process control. Components used in industrial environments must be resistant to high temperatures, dust, humidity and vibration. The usage of optical fibers in industrial environment reduces the problems of electrical noise and provides electrical isolation to prevent equipment damage. The first part describes the physical implementation of Industrial Ethernet, the physical implementation of other components, Ethernet system features real-time, overview of standards and usage of virtual networks. The work is processed with solutions integrating multiple disparate services in one industrial Ethernet network using VLAN. This is processed by using of simulation program Packet Tracer and then the solution is processed in real network connection with three borrowed industrial switches Moxa, B&B Electronics and Ruggedcom. Further there is processed operation during the communication between devices using Wireshark which describes the TCP connection, sending an HTTP packet and a separate data transfer. As the last part there is mentioned evaluation of five industrial switches from companies B&B Electronics, Cisco, Moxa, N-Tron and Ruggedcom.