Un Modelo para el Análisis de la Confiabilidad de Ethernet Industrial en Topología de Anillo

• Autores: Guillermo R. Friedrich, Jorge Raúl Ardenghi
• Localización: Revista iberoamericana de automática e informática industrial ( RIAI ), ISSN-e 1697-7920, Vol. 6, Nº. 3, 2009, págs. 101-109
• Idioma: español
• DOI: 10.1016/s1697-7912(09)70269-9
• Títulos paralelos:
  • A model for the reliability analysis of Industrial Ethernet on ring topology
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• Resumen
  • español

    Ethernet Industrial es cada vez más utilizada para aplicaciones de automatización, tanto en industrias de manufactura como de procesos. Además de los requerimientos de ancho de banda y manejo de tráfico en tiempo real, estos entornos también presentan requerimientos muy fuertes en cuanto a la confiabilidad, debido a los riesgos inherentes a tales actividades. La topología de anillo es una de las más habituales en este tipo de redes, debido a que, por tener un enlace redundante, provee una cierta tolerancia a fallas. En el presente trabajo se analiza la confiabilidad de Ethernet Industrial en topología de anillo, con el objetivo de obtener resultados que favorezcan al diseño y selección de componentes, como así también que permitan estimar los requerimientos de mantenimiento correctivo. El modelo planteado considera en primera instancia solamente a los enlaces, a fin de analizar la confiabilidad de la comunicación entre conmutadores. Posteriormente se incluyen los conmutadores y se analiza la confiabilidad de la comunicación entre dispositivos de campo a través de la red. El tiempo de respuesta para la solución de una falla es uno de los componentes básicos del modelo considerado.

  • English

    Industrial Ethernet is been increasingly used for applications of automatization, either in manufacturing or processes industries. Besides the requirements of bandwidth, and real time traffic handling, these environments also present very strong requirements about reliability, due to the inherent risks of such activities. The ring topology is adequate for this type of networks, because it has a redundant connection that provides for a given fault tolerance. In the present work the reliability of Industrial Ethernet on ring topology is analyzed, with the aim to obtain useful results to the network design and selection of components, and also to allow to estimate the needed repairs. In the first step, the proposed model only considers the links, in order to analyze the reliability of the communication between switches. Later, the switches are included in order to analyze the reliability of the communication between field devices of through the network. The response time for the solution of a fault is one of the basic components of the considered model.

• Referencias bibliográficas
  • AMP (2008). http://www.ampnetconnect.com.
  • Cisco (2008). Cisco ONS Family Optical Pluggable Modules. http://www.cisco.com/en/US/prod/collateral/optical/ps5724/ ps2006/brochure_c02-452560.html
  • Dillon B. S. (2006). Mantainability, Maintenance and Reliability for Engineers. Taylor & Francis Group. Boca Ratón, Florida. 2006.
  • Fritsch A. (2007). Industrial Ethernet goes process automation…and what about explosion protection? In Proceedings of the 4th European Conference...
  • Hirschmann (2008). Sitio web de Redes Industriales de Hirschmann. http://www.hirschmann-ac.de/Espanol/RedesIndustriales/index.phtml
  • IEEE (2004). IEEE Std. 802.1DTM. IEEE Standard for local and metropolitan area networks. Media Access Control (MAC) Bridges. IEEE Computer...
  • IEEE (2005). IEEE Std. 802.3TM. IEEE Standard for local and metropolitan area networks. Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection...
  • Jasperneite J. y Neumann P. (2001). Switched Ethernet for factory automation. In Proceedings of the 8th IEEE International Conference on Emerging...
  • Jasperneite J., Neumann P., Theis M y Watson K. (2002). Deterministic real-time communication with switched Ethernet. In Proceedings of the...
  • Lee S., Lee K.C. y Kim H.H. (2004). Maximum Communication Delay of a Real-time Industrial Switched Ethernet with Multiple Switching Hubs....
  • Lingyan H., Jie P. y Yong X. (2008). Experimental Research about the Impact of IEEE 802.1P on Real-time Behavior of Switched Industrial Ethernet....
  • Moxa (2008). Sitio web de Ethernet Industrial de Moxa. http://www.moxa.com/product/Industrial_ethernet.htm
  • Prytz G. (2006). Redundancy in Industrial Ethernet Networks. In: Proceedings of 2006 IEEE International Workshop on Factory Communication...
  • Prytz G. (2007). Network Recovery Time Measurements of RSTP in an Ethernet Ring Topology. In: Proceedings of IEEE Conference on Emerging Technologies...
  • Rüpping S. Vonname E. y Jasperneite J. (1999). Analysis of Switched Ethernet Networks with different Topologies used in Automation Systems....
  • Ryoo J., Long H., Yang Y., Holness M., Ahmad Z. y Rhee K. (2008). Ethernet Ring Protection for Carrier Ethernet Networks. IEEE Communications...
  • Siemens (2008). Sitio web de Ethernet Industrial de Siemens. http://www.automation.siemens.com/net/html_76/produkte/ 040_produkte.htm
  • Vonname E., Rüping S. y Rückert U. (2000). Measurements in Switched Ethernet Networks Used for Automation Systems. In: Proceedings of IEEE...
  • Wojdak W. (2003). Rapid Spanning Tree Protocol. Compact PCI and Advanced TCA Systems. Open Systems Publishing. Marzo 2003. http://www.compactpci-systems.com/PDFs/...
  • Yoon G., Kwon D. H., Kwon S. C., Park Y. O. y Lee Y. J (2006). Ring Topology-based Redundancy Ethernet for Industrial Network. In: Proceedings...
  • Zhang Q. y Zhang W. (2005). Priority Scheduling in Switched Industrial Ethernet. In: Proceedings of 2005 American Control Conference, 8-10...
  • Zhao T., Li Z., Wang Z. y Xu K. (2006). High Safety Gassupplying Control System Development Based on Ringredundant Industrial Ethernet. In:...