Ring-Topologie Ausfälle überbrücken - Bypass für die Industrie

Eks vergleicht es mit dem Funktionsprinzip der Eisenbahnweiche, die von einem starken Elektromagneten gehalten wird – fließt kein Strom mehr, so wird die Weiche automatisch umgestellt.

Ring-Topologien haben einen Vorteil: Tritt an einem Gerät ein Fehler auf, so verläuft die Datenkommunikation einfach in die andere Richtung. Bei zwei auftretenden Fehlern wird es jedoch schwierig. Eks Engel bietet hier eine Lösung: einen Bypass.

Der Vorteil der Ring-Topologie gegenüber der Linien-Topologie ist schnell gesagt: Während bei der Linien-Topologie der Ausfall eines Geräts zu Kommunikationsschwierigkeiten führt, wird in der Ring-Topologie bei gleichem Vorfall die Datenkommunikation in die Gegenrichtung gedreht. Sollte noch ein Teilnehmer ausfallen, so kommt jedoch auch die Ringtopologie an ihre Grenzen. Lösungen, die dieses Problem bei beiden Topologien umgehen, gibt es bereits. Die Kommunikationsnetze können z.B. über Monitoring-Systeme überwacht werden, die den Status der aktiven Komponenten anzeigen und bei Bedarf Fehlermeldungen ausgeben. Das Unternehmen eks Engel hat nun eine weitere hinzugefügt: Sie schalten einen optischen Bypass vor die Geräte.

Das Funktionsprinzip ist einfach: Das Signal geht vom Ring kommend durch den Bypass in das Feldgerät, z.B. einen Switch, und wieder durch den Bypass zurück (Bild 1). Fällt der Netzteilnehmer aus, hält der Bypass die Datenkommunikation mit den benachbarten Feldgeräten aufrecht.

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Bypass für die Industrie

Ring-Topologien haben einen Vorteil: Tritt an einem Gerät ein Fehler auf, so verläuft die Datenkommunikation einfach in die andere Richtung. Bei zwei auftretenden Fehlern wird es jedoch schwierig. Eks Engel bietet hier eine Lösung: einen Bypass.

Funktioniert auch bei Stromausfall

Der Bypass wird entweder über den zu schützenden Teilnehmer oder durch ein eigenes Netzgerät mit Spannung versorgt. Sollte der Bypass nicht mehr mit Spannung versorgt werden, so funktioniert er dennoch. Eks vergleicht es mit dem Funktionsprinzip der Eisenbahnweiche, die von einem starken Elektromagneten gehalten wird – fließt kein Strom mehr, so wird die Weiche automatisch umgestellt. Natürlich wird beim optischen Bypass x-light keine Weiche umgestellt, sondern der optische Pfad durch das Verschieben eines Prismas umgeschaltet.

Der Bypass wird über zwei optische Duplex-Ein- und Ausgänge mit dem Netzteilnehmer parallel geschaltet (Bild 2). Sollte letzterer ausfallen, so schickt er ein Signal an den elektrischen Eingang des x-light und aktiviert so die Bypass-Funktion. Der Teilnehmer wird also physikalisch überbrückt und die Daten werden an den nächsten Netzteilnehmer weitergeleitet.

Mit dem optischen Bypass können nicht nur Fehler und Ausfälle überbrückt, sondern auch Teilnehmer gezielt vom Netz genommen werden. Dafür wird, wie oben schon beschrieben, eine Spannung an den elektrischen Eingang gelegt. Das funktioniert auch aus der Ferne und hat u.a. den Vorteil, dass die Datenkommunikation im Ring nicht durch das Ziehen eines Lichtwellensteckers unterbrochen wird.

Anwendung findet der Bypass sowohl in Ring- als auch Linien-Topologien. Er ist ebenso hersteller- wie protokollunabhängig und kann leicht nachgerüstet werden. Schaltschwelle und Einschaltverzögerung sind einstellbar. Der x-light wurde speziell für raue Umgebungen entwickelt, etwa für die Branchen Industrie, Bahntechnik, Solar- und Windenergie.

Mit Hilfe von Lichtwellenleitern können hohe Datenraten über weite Entfernungen gesendet werden. 100 km oder 20 Gbit/s sind für dieses Medium kein Problem.