工业以太网物理层设计:问答

关于以太网案例研究和网络设计的其他问题的答案如下，在存档的1小时网络广播“网络基础-部署可靠物理基础设施的应用案例研究”之后。一些观众的问题在演讲结束后得到了回答，并保留在网上的存档演讲中。这些额外的问题和答案不适合60分钟的时间，答案如下。如果你还没有看到它，提供了网络直播的链接。

问题包括网络案例研究、安全、保障、网络评估、成本节约、标准、IT与运营等。网络直播主持人，Panduit专业服务解决方案架构师Alan McFarland和Panduit专业服务工业自动化解决方案架构师James Neawedde, Jr.回答了以下问题。

问:在金属工业工业网络案例研究中，网络设计中是否存在不寻常之处?

回答:在案例研究中，客户的原始网络基础设施不足以满足DMZ(非军事区:保护性缓冲区)和公司安全要求，特别是与过程控制网络相关的要求。新规定要求在棕地(现有或改造)环境中采用“绿地”方法(新装置)。规划许多不确定的未来扩展需求需要额外的光纤容量和带宽。

问题:安全完整性等级2 (SIL2)和SIL3要求如何在工业网络设计中体现?

答:一般来说，最近对IEC 61508等安全标准的更新允许安全系统和设备(使用CIP safety *)与同一CIP网络(如以太网/IP)上的标准工厂车间设备共存并进行互操作。因此，在使用标准以太网和IP网络交换基础设施的同时，CIP安全传感器与变频驱动器(vfd)、安全和标准控制器一起工作是可行的。然而，Panduit网络设计不涉及控制或安全系统的逻辑设计方面，我们目前也不进行风险评估、故障分析等，这些都与确定系统SIL有关。[* ODVA组织提供CIP安全作为其工业网络家族的一个组成部分，其中包括以太网/IP工业以太网协议。]

问:当开始进行网络设计时，通常在评估过程中考虑的问题顺序是什么?这有关系吗?(见幻灯片14)

回答:在评估过程中，问题的确切顺序并不像确保所有涉众的需求和需求都被捕获以及信心被灌输那么重要。此外，至关重要的是，各方对客户的需求和期望达成共识;这通常需要对需求文档进行多次迭代。

问题:您能否举例说明早期发现设计问题是如何节省资金和最终节省成本的?

回答:下面是一个尽早发现设计问题，从而节省客户成本的示例。正在建设一小部分设施的客户可能会制定一个计划，仅满足该特定区域的最低布线和容量要求。在这种情况下，检查整个设施的整体方法可能会确定正在建设的位置实际上是一个主要聚集区域，这将需要不同的电缆密度或补丁等。通过在设计阶段早期确定主要的聚合位置，“扩大”电缆的尺寸并增加额外的线数以备将来使用，而不是在以后增加额外的容量，这样更具成本效益。

问:网络标准有冲突吗?如果有，你如何解决冲突?你能举个例子吗?

答:适用的标准之间存在一些差异。对于设计人员来说，了解哪些标准适用于特定情况，哪些不适用是很重要的。很多时候，有多种方法可以满足标准，但对于服务能力和长期可扩展性来说可能不是理想的。这是可用于解决设计冲突的众多考虑因素中的两个。在开发最佳解决方案时，全面了解适用于给定情况的适当标准是至关重要的。建议可能包括诸如物理介质类型和产品集等变量。

问:网络设计的考虑是否因行业而异?如果有，怎么做?(或者它们更依赖于应用程序需求?)

答:各行业的应用程序和网络需求各不相同。但是，在迁移到以太网时，无论行业如何，都应该遵循一些常见的实践。其中一些常见的实践包括一些常见的构建块、工具、参考架构等，它们几乎可以在所有行业中使用[正如在问答期间的网络广播资源幻灯片中提到的]。

问:您能举例说明操作和IT语言翻译的挑战或差异吗?

回答:IT部门更倾向于了解制造工厂的环境因素，而不是操作。在迁移到以太网平台时，运维人员不太倾向于了解网络性能特征或结构化布线方法的优势。IT和运维往往有不同的术语。一些容易混淆的术语是IDF(中间配线架)与区域外壳，或者TO(电信出口)与工业计算机(人机界面[HMI]或人机界面[MMI])、可编程自动化控制器(PAC)或智能过程设备。重要的是要弥合这些差距，并为双方提供理解。工业自动化和控制系统的网络需求通常不同于典型的IT网络。

问:在网络广播中提到的与金属行业案例研究相关的网络设计中，最重要(或可能被忽视)的方面是什么?

答:客户最初的计划不适合长期的可持续性和增长。随着时间的推移，这种特别的方法将需要额外的电缆运行和增加的维护成本。提供大多数网络布线安装人员都能理解的术语编写的安装规范，减少了安装规范中出现歧义的风险，从而提高了安装效率和质量。

问题:如果使用上述的权宜之计(只是在现有的连接上运行光纤)，限制是什么，什么时候?

答:如果在案例研究中采用了权宜之计，那么根据需要增加布线的成本就会增加。不可避免地，需要更多的电缆。更多的线路损耗将被引入。网络测试和认证将更加具有挑战性、乏味和昂贵。网络交换机的部署将不是最优的，创建一个更脆弱的网络，可能导致网络流量不平衡，以及生产数据显示监视器和视频监控的性能问题。执行移动、添加和更改(MAC)将会困难得多，而且客户将无法获得健壮的、高可用的布线基础设施所提供的好处。

- CFE Media内容经理Mark T. Hoske编辑控制工程，mhoske@cfemedia.com．

在线

注册并查看存档的网络广播和问答，并获得网络设计的额外帮助，包括有关金属行业案例研究的更多细节:

网络基础——为过程部署可靠物理基础设施的应用案例研究。

请参阅基于网络广播内容的有关这些主题的相关文章。

为流程部署可靠的物理基础设施

您是否具有本内容中提到的主题的经验和专业知识?您应该考虑为我们的CFE媒体编辑团队做出贡献，并获得您和您的公司应得的认可。点击在这里开始这个过程。