菊花链以太网:如何在没有开关的情况下“开球”循环?

网络工程 以太网 网络 冗余路由
2022-02-08 01:32:37

在本施耐德电气白皮书中:使用菊花链降低以太网连接成本

作者在图3中提供了菊花链以太网拓扑:

图 3

要将环路连接到另一个设备(我称之为“三通”),该图显示了一个以太网交换机。

是否有一些设备或方法可以在使用以太网交换机的情况下连接到 PLC?

3个回答

引用您的参考文件:

如图 2 所示,菊花链设备具有 2 个嵌入式以太网端口,用作以太网交换机,以及与本地设备的接口。这允许信息流向设备,或通过端口流向菊花链中的其他设备。

以太网菊花链允许使用标准以太网电缆将设备串联在一起,类似于传统现场总线,无需额外的以太网交换机。串联布线设备允许灵活定位设备、简化安装并降低基础设施成本。

重点是使用以太网。(否则,您将回到旧的现场总线/modbus/rs-485 排列。)

[注意:减少以太网交换机的说法有点谎言。这些“三通”中的每一个都是一个 3 端口交换机,只有一个内置在设备中。]

您引用的示例是针对特定应用程序的,其中数据工作流位于链上。一般来说,链被认为是以太网的糟糕设计——以太网在树形拓扑中工作得更好。

在那里,您将使用两个中央开关并将每个设备连接到两者。在正常操作中,备用交换机会使用 RSTP/MSTP 来阻止所有冗余连接,从而打破桥接环路。

是否有一些设备或方法可以在不使用以太网交换机的情况下连接到 PLC?

由于您基本上连接三个端口,不,没有交换机[1] 的替代品。请注意,对于环形拓扑,该交换机需要使用 RSTP/MSTP 以避免桥接环路(或替代机制)[2]。

此外,必须仔细选择根交换机,以便在正常操作中,STP 阻塞链路位于您想要的位置。请注意,生成树深度/链半长不得超过 RSTP 设计限制(默认设置为 7)。使用哑交换机[2],您可以构建更长的链,直到它们的转发延迟总和达到一个重要数字或直到链接的链接成为吞吐量瓶颈。

[1] 将“三通”连接到环路需要三个端口。您可以使用中继器集线器将这些端口连接到多路访问、半双工冲突域 - 限制为 100 Mbit/s 并且已经过时。或者,您可以使用一个缓冲桥——一个开关——启用全双工并允许更快的速度。

[2] 使用完全忽略 802.1D 的哑交换机(在小型交换机中很常见),您只需要一个支持 STP 的交换机。哑交换机实际上会转发来自更智能交换机的 STP BPDU。该交换机本质上会认为它的两个环端口将直接相互连接,随后会阻塞其中一个端口。

这里的魔力是你的终端主机(你用你的 plc 控制的节点)。每个都应该有两个以太网端口,允许您逐跳。请参阅右侧的虚线符号。那实际上是被环形算法阻塞的连接,因此不会发生完整的循环(备用链接)。如果您在任何地方失去连接,系统将检测到它并启用----待机链接。如果你放弃开关,你可以将你的 PLC 直接连接到左侧的第一个连接点,但要注意这会变成一个链(你没有 ---- 备用链接)。如果您失去连接,则没有冗余。