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Maior largura de banda – Switches Gigabit para redes de automação

Scalance

Com a digitalização, as empresas podem aumentar significativamente a produtividade, mas, com ela, vem também a necessidade de mudanças na infraestrutura das empresas. Mais e mais produtos que geram dados, como câmeras de alta resolução e desempenho, estão sendo usados em todos os lugares da produção. O elevado volume de dados faz com que os Switches Gigabit sejam perfeitos para arquiteturas de redes preparadas para os desafios do futuro dentro das redes de produção. 
 

Câmeras elevam uso de dados 
Um elemento que contribui fortemente para elevar as taxas de dados nas redes de comunicação industrial são as aplicações de câmeras. As câmeras IP são cada vez mais utilizadas na produção para o monitoramento e otimização de processos, bem como para garantia de qualidade. Isso também inclui aplicativos que fazem uso intensivo de dados, com câmeras que medem elementos de produção em 3D. Em aplicações relacionadas à indústria, câmeras de alta resolução são usadas, por exemplo, para o controle preciso de guindastes e no monitoramento em tempo real de túneis. As câmeras IP como partes do processo de comunicação geram quantidades consideravelmente maiores de dados em comparação com fontes de automação e controles puros. Para suportar esse volume com rapidez e eficiência, é necessária uma infraestrutura de rede de alto desempenho, na qual os switches – em um primeiro nível de agregação – já possuam portas gigabit. Alinhado a essa necessidade, o SCALANCE XC-200 está disponível como switch gerenciável Industrial Ethernet Layer 2, com variantes que suportam Gigabit em todas as portas.  
 
Devido às suas altas taxas de dados e ao comportamento errático de transmissão de algumas câmeras IP, o planejamento detalhado da rede é, geralmente, recomendado ao usar câmeras IP em uma rede. Esse planejamento é suportado pela ferramenta SINETPLAN, que pode ser usada para modelar o comportamento de transmissão das câmeras, bem como a rede com componentes SCALANCE. 
 

Organização é essencial 
Além de altas taxas de dados para a transmissão, transparência e fácil administração são fatores cruciais para o bom funcionamento da rede. Para garantir essa operação ideal, a rede é tipicamente dividida em diferentes níveis, que são baseados nos fluxos de dados e nas tarefas. No nível da máquina / célula, os dispositivos finais – como controladores, dispositivos de campo ou IHMs – são conectados aos protocolos Ethernet, como o PROFINET, por meio de switches. Além disso, as câmeras IP estão integradas na rede. Por meio do cabo Ethernet, essas câmeras recebem não apenas dados, mas também eletricidade – Power over Ethernet (PoE). 
 
Como muitas vezes há várias células de produção, elas são reunidas em redes para fins de estruturação (agregação de chão de fábrica). As várias redes são então combinadas em um nível mais alto, processo denominado agregação de backbone, que fornece uma conexão segura com a TI. 

Para redes de máquinas menores, a funcionalidade de switch integrada em alguns dispositivos pode ser utilizada. Para a rede orientada à máquina, os switches não gerenciáveis podem ser usados. Já os switches XC-200 podem ser usados para estabelecer rápidas conexões Gigabit para a rede dentro de uma célula ou para a rede entre múltiplas células (agregação do shop floor). 
 
Para lidar com redes cada vez mais complexas, é necessário maior funcionalidade e recursos de diagnóstico mais abrangentes, além da taxa de dados. Esses recursos são oferecidos pelo SCALANCE XC-200 na forma de um switch gerenciável Industrial Ethernet Layer 2. O switch XC-200 possui Virtual LANs (VLANs) para a divisão lógica e estruturada de grandes redes em sub-redes menores. Através da separação lógica, a carga de broadcast pode ser reduzida, áreas sensíveis podem ser separadas da rede principal ou a rede pode ser dividida em grupos de trabalho lógicos. Além disso, ao usar protocolos multicast, por exemplo, para aplicações de vídeo ou com EtherNet / IP, a carga multicast na rede pode ser efetivamente reduzida. Ao fazer isso, o switch pode aprender origens e destinos de multidifusão por meio de snooping de IGMP (Internet Group Management Protocol) - assim, filtrando o tráfego de dados e limitando a carga na rede. 
 

Mesmo com grandes quantidades de dados: Fácil configuração e diagnóstico 
Com as quantidades cada vez maiores de dados, processados pela infraestrutura Gigabit, um gerenciamento de rede abrangente torna-se essencial. Isso é realizado pelo software de gerenciamento de rede SINEMA Server, que fornece recursos de monitoramento e diagnóstico transparente para a infraestrutura de rede. O uso dos switches gerenciáveis Layer 2 como dispositivos PROFINET e a integração perfeita com o software de engenharia do TIA Portal permitem uma configuração fácil, com a qual o especialista em automação já está familiarizado por conta de outros componentes da família SIMATIC. 
 
Para a implementação de uma configuração de planta composta por controlador, I/Os e dispositivos finais, os switches SCALANCE XC-200 podem ser facilmente incorporados ao projeto e gerenciados centralmente através do TIA Portal. O protocolo em tempo real mais utilizado para isso, o PROFINET, também é suportado. Sua aplicação versátil é aprimorada através do suporte do perfil EtherNet / IP e da integração no diagnóstico EtherNet / IP. Variantes com pré-parametrização para redes EtherNet / IP reduzem o esforço de comissionamento. Um aspecto cada vez mais importante focado na indústria é a operação simples e intuitiva – usabilidade no jargão técnico – que no setor privado é esperado como um todo. Os LEDs expostos permitem um diagnóstico imediato. No lado do software, a configuração é suportada não apenas pela interface CLI (linha de comando), mas também por um servidor Web, no qual as configurações podem ser feitas intuitivamente. 
 

Conectando a largura total da banda: eletricamente ou oticamente 
Conexões Gigabit podem ser configuradas eletricamente ou oticamente. Em contraste com as conexões de cobre de quatro fios para Fast Ethernet (100 Mbps), o Gigabit requer cabos de cobre de oito fios (Cat5e ou superior). Taxas de dados mais baixas, como 10 Mbps e 100 Mbps, também podem ser transportadas por esse cabo. 

A taxa de dados é então negociada dinamicamente e definida entre os participantes da rede por meio de negociação automática. Para conexões óticas, normalmente são usadas fibras de dois fios: uma para a direção de transmissão e outra para a direção de recepção. Nesse caso, a taxa de dados não pode ser definida, pois é definida permanentemente pela ótica do transceptor. 
 
Para o comissionamento rápido e individual de conexões Gigabit elétricas, os sistemas de montagem rápida fornecem total suporte. Sem conhecimento especial, o sistema de montagem rápida Fast Connect pode ser usado para montar os plugs Gigabit de oito fios no comprimento necessário e estabelecer uma conexão confiável. O plugue Gigabit Fast Connect oferece alívio efetivo de tensão e flexão travando no colar de retenção do SCALANCE XC-200. A ampla variedade de tecnologia de cabeamento Fast Connect oferece um portfólio de cabos de nível industrial para a conexão de portas Gigabit. 
 
O Gigabit está se tornando o padrão nas redes de produção devido ao maior número de participantes de comunicação na rede e também à demanda crescente por largura de banda, resultante, por exemplo, do uso generalizado de câmeras IP. Graças às variantes Gigabit e à ampla gama de funções, os swicthes SCALANCE XC-200 atendem aos requisitos de um switch Ethernet Industrial, pronto para o futuro, no nível de célula e da rede. Além disso, os switches XC-200 oferecem proteção ao investimento pois o hardware já está preparado para suportar tecnologias futuras.


Sobre o Grupo Siemens no Brasil 
A Siemens está presente no Brasil há cerca de 150 anos e faz parte de um conglomerado global de tecnologia que se destaca pela excelência em engenharia, inovação, qualidade, confiança e internacionalidade por 170 anos. A Siemens atua globalmente com foco nas áreas de eletrificação, automação e digitalização. Uma das maiores produtoras mundiais de tecnologias voltadas à eficiência energética e à economia de recursos, a Siemens é líder no fornecimento de soluções eficientes de geração e de transmissão de energia, pioneira em soluções de infraestrutura, automação, drives e softwares para a indústria. Por meio da Siemens Healthineers, sua subsidiária listada na bolsa de valores, a empresa também é uma provedora líder de equipamentos médicos de imagem – como tomografia computadorizada e sistemas de imagem por ressonância magnética – e líder em diagnósticos laboratoriais, bem como em TI clínica.

As primeiras atividades da empresa no Brasil datam de 1867, com a instalação da linha telegráfica pioneira entre o Rio de Janeiro e o Rio Grande do Sul. Em 1905, ocorria a fundação da empresa no País. Ao longo de sua história no Brasil, a Siemens contribuiu ativamente para a construção e para a modernização da infraestrutura. Hoje, os equipamentos e sistemas da Siemens são responsáveis por 50% da energia elétrica gerada nacionalmente, 30% dos diagnósticos digitais por imagem realizados no Brasil e estão presentes em 2/3 de todas as plataformas offshore brasileiras projetadas nos últimos 10 anos. Atualmente, a empresa Siemens conta com 12 fábricas e sete centros de Pesquisa e Desenvolvimento espalhados por todo o território nacional.

Para mais informações, acesse: www.siemens.com.br


Sobre a Siemens AG 
A Siemens AG (Berlim e Munique) é uma potência global em tecnologia, que se destaca por sua excelência em engenharia, inovação, qualidade, confiabilidade e internacionalidade há mais de 170 anos. A companhia é ativa em todo o mundo, focando os mercados de eletrificação, automação e digitalização. Uma das maiores produtoras de tecnologias eficientes em termos de energia e economizadoras de recursos, a Siemens é fornecedora líder de soluções para geração e transmissão de energia eficientes e é pioneira em soluções para infraestrutura, bem como para automação, acionamento e software para a indústria. Com sua subsidiária de capital aberto Siemens Healthineers AG, a empresa também é fornecedora líder de equipamentos médicos de diagnóstico por imagem – como sistemas de tomografia computadorizada e ressonância magnética – e é líder em TI para diagnósticos laboratoriais e clínicos. No exercício fiscal de 2018, encerrado em 30 de setembro de 2018, a Siemens gerou receitas de 83,0 bilhões de euros e receita líquida de 6,1 bilhões de euros. No final de setembro de 2018, a empresa tinha cerca de 379.000 colaboradores em todo o mundo.

Para mais informações, visite o site www.siemens.com.



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