สวิตช์อุตสาหกรรมในสมาร์ตกริดทำหน้าที่ส่งต่อการสื่อสาร ไม่ใช่ส่งพลังงานไฟฟ้า และไม่ใช่ตัดสินใจด้านการป้องกัน สวิตช์เชื่อมต่ออุปกรณ์ตรวจวัด อุปกรณ์ป้องกันและควบคุม และโฮสต์เฝ้าติดตาม เพื่อให้ข้อมูลไปถึงอุปกรณ์ที่ต้องการ ความเหมาะสมขึ้นอยู่กับประเภทงาน ข้อกำหนดด้านเวลาของเครือข่าย สภาพแวดล้อม และหลักฐานการตรวจรับ ไม่อาจตัดสินจากคำว่า ‘เกรดอุตสาหกรรม’ เพียงอย่างเดียว การเฝ้าติดตามการทำงานตามปกติกับการสื่อสารเพื่อการป้องกันในสถานีไฟฟ้าย่อยมีข้อกำหนดต่างกัน จึงควรกำหนดขอบเขตให้ชัดเจนก่อนเลือกอุปกรณ์
1. ทำความเข้าใจบทบาทจากกระบวนการส่งค่าตรวจวัดหนึ่งค่า
สมมติว่าอุปกรณ์ตรวจวัดภายในตู้จ่ายไฟเก็บข้อมูลอุณหภูมิหรือสถานะกระแสไฟฟ้า ตัวอุปกรณ์จะดำเนินการตรวจวัด เข้ารหัส และประมวลผลโปรโตคอล แล้วส่งข้อมูลออกทางพอร์ตอีเทอร์เน็ต สวิตช์รับเฟรมและเลือกพอร์ตขาออกตามที่อยู่ MAC ปลายทาง, VLAN และการกำหนดค่าพอร์ต จากนั้นโฮสต์เฝ้าติดตามจะแปลความหมายของค่า แสดงกราฟ หรือสร้างสัญญาณเตือน โดยทั่วไปสวิตช์ไม่เข้าใจว่า ‘อุณหภูมิสูงเกินไป’ จำเป็นต้องหยุดการทำงานหรือไม่ แต่ทำหน้าที่เป็นเส้นทางการสื่อสารในกระบวนการนี้เท่านั้น
หากอุปกรณ์ปลายทางมีเพียงพอร์ตอนุกรม RS485 จะไม่สามารถเสียบสายอนุกรมเข้ากับพอร์ตเครือข่าย RJ45 ได้โดยตรง ต้องใช้เซิร์ฟเวอร์พอร์ตอนุกรมหรือเกตเวย์โปรโตคอลที่เหมาะสม และการส่งผ่านแบบโปร่งใสไม่ใช่สิ่งเดียวกับการแปลงโปรโตคอล โปรโตคอลของอุปกรณ์ปลายทาง โปรโตคอลของโฮสต์ และฟังก์ชันของเกตเวย์ต้องสอดคล้องกัน การเห็นไฟแสดงสถานะพอร์ตเครือข่ายติดบอกได้เพียงสถานะทางกายภาพบางส่วนเท่านั้น ไม่ได้พิสูจน์ว่าซอฟต์แวร์เฝ้าติดตามได้รับข้อมูลที่ถูกต้องแล้ว
2. ข้อมูลภายในสถานีไม่ได้เป็นข้อมูล TCP/IP ทั่วไปทั้งหมด
IEC 61850 เป็นชุดแบบจำลองข้อมูลและข้อกำหนดบริการสื่อสารสำหรับระบบอัตโนมัติด้านไฟฟ้า ไม่ใช่รุ่นของสวิตช์ MMS สามารถใช้เข้าถึงข้อมูลระหว่างไคลเอนต์กับเซิร์ฟเวอร์ได้ ส่วน GOOSE ที่ใช้ทั่วไปภายในสถานีใช้ส่งข้อมูลเหตุการณ์ และ sampled values (SV) ใช้ส่งตัวอย่างค่าตรวจวัด GOOSE และ SV ภายในสถานีมีรูปแบบที่แมปโดยตรงกับชั้นลิงก์ของอีเทอร์เน็ต จึงไม่ควรอธิบายทั้งหมดว่าเป็นการเชื่อมต่อ TCP ทั่วไป และไม่สามารถใช้เพียงการ ping สำเร็จมาตัดสินว่าการสื่อสารเหล่านี้ทำงานเป็นปกติ
อุปกรณ์ป้องกันเรียกว่า IED หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อัจฉริยะ อุปกรณ์นี้ระบุข้อความและชุดข้อมูลที่เกี่ยวข้องตามการกำหนดค่าทางวิศวกรรม และเครือข่ายการสื่อสารจะส่งต่อข้อมูลเหล่านั้นตามที่กำหนด การที่สวิตช์รองรับการส่งต่อเลเยอร์ 2 ไม่ได้หมายความว่าสวิตช์จะปรับเปลี่ยนหรือเข้าใจตรรกะการป้องกันของ IED โดยอัตโนมัติ แม้อุปกรณ์จากผู้ผลิตต่างรายจะรองรับมาตรฐานเดียวกัน ก็ยังต้องตรวจสอบเวอร์ชัน แบบจำลองข้อมูล การกำหนดค่า และผลการทดสอบและปรับแก้ร่วมกัน ไม่อาจยืนยันจากชื่อมาตรฐานเพียงอย่างเดียวว่าเครือข่ายที่ใช้อุปกรณ์ต่างผู้ผลิตจะเข้ากันได้อย่างแน่นอน
3. ควรส่งมัลติคาสต์ไปที่ใด และเหตุใดจึงไม่ควรกรองโดยไม่พิจารณา
มัลติคาสต์สามารถส่งข้อมูลเดียวกันไปยังผู้รับหลายรายได้ หากเครือข่ายไม่มีตารางส่งต่อที่เหมาะสมสำหรับมัลติคาสต์ประเภทหนึ่ง ข้อมูลนั้นอาจถูกส่งต่อไปยังหลายพอร์ตและใช้ความจุของลิงก์ที่ไม่จำเป็นต้องรับข้อมูลดังกล่าว ระหว่างการวางแผน ควรระบุผู้เผยแพร่ข้อมูล ผู้สมัครรับข้อมูล VLAN ของบริการ ที่อยู่ปลายทาง และพอร์ตขาออกที่อนุญาต พร้อมตรวจสอบข้อกำหนดด้านทราฟฟิกและโปรโตคอล แทนการเปิดปุ่ม ‘กรอง’ เพียงอย่างเดียว
IGMP เป็นโปรโตคอลจัดการกลุ่มมัลติคาสต์ของ IP ส่วน GOOSE ในรูปแบบอีเทอร์เน็ตโดยตรงอาจไม่สามารถอาศัย IGMP snooping เพื่อให้ได้ตารางส่งต่อที่ถูกต้องเสมอไป ควรยืนยันการใช้มัลติคาสต์แบบคงที่ การกรองเลเยอร์ 2 ที่เกี่ยวข้อง หรือวิธีอื่นที่เหมาะสม ตามสวิตช์และการออกแบบทางวิศวกรรม การกำหนดค่าผิดอาจปิดกั้นข้อความที่จำเป็นด้วย ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ต้องได้รับการตรวจสอบในสภาพแวดล้อมทดสอบและปรับแก้ร่วมกันแบบออฟไลน์ หรือภายใต้แผนบำรุงรักษาที่ได้รับอนุมัติ และห้ามลองผิดลองถูกบนเครือข่ายระบบป้องกันที่กำลังใช้งาน
การแย่งใช้ทรัพยากรของทราฟฟิกยังทำให้เกิดการเข้าคิวด้วย การกำหนดลำดับความสำคัญสามารถปรับลำดับการส่งได้ แต่ไม่สามารถเพิ่มความจุทางกายภาพของพอร์ตขาออก ควรประเมินทราฟฟิก SV ที่ต่อเนื่องและทราฟฟิกเหตุการณ์ที่พุ่งสูงเป็นช่วง ๆ ร่วมกับการเฝ้าติดตาม การถ่ายโอนไฟล์ และงานอื่น ๆ เวลาการส่งที่ระบบป้องกันยอมให้เป็นข้อกำหนดระดับระบบ และควรตรวจสอบตั้งแต่อุปกรณ์ปลายทางผู้ส่งถึงอุปกรณ์ปลายทางผู้รับ ไม่สามารถถือว่าค่าข้อกำหนดการส่งต่อของสวิตช์ตัวเดียวเป็นเวลาการทำงานของระบบป้องกันทั้งหมดได้
4. นาฬิกา ลิงก์สำรอง และแหล่งจ่ายไฟแก้ปัญหาต่างกัน
เมื่ออุปกรณ์ตรวจวัดหลายตัวจำเป็นต้องมีเวลาตรงกัน ควรตรวจสอบแหล่งนาฬิกาของระบบและข้อกำหนดของอุปกรณ์ปลายทาง PTP หรือ Precision Time Protocol สามารถใช้ซิงโครไนซ์เวลาบนเครือข่ายได้ แต่การที่สวิตช์รองรับโหมดนาฬิกา โปรไฟล์ และความแม่นยำที่ต้องการหรือไม่นั้น ต้องมีเอกสารเฉพาะและการทดสอบ หากไม่มีหลักฐานนี้บนหน้าเว็บ ก็ไม่อาจอนุมานว่ารองรับการซิงโครไนซ์เวลาความแม่นยำสูงจากการรองรับโปรโตคอลการจัดการทั่วไปได้
ลิงก์สำรองช่วยลดผลกระทบจากความขัดข้องในช่วงสายบางช่วง ส่วนแหล่งจ่ายไฟคู่ช่วยลดผลกระทบจากความขัดข้องในวงจรจ่ายไฟบางแขนง การกู้คืนเครือข่ายวงแหวนทั่วไปแตกต่างจากกลไกความซ้ำซ้อนเฉพาะ เช่น PRP และ HSR การมีพอร์ตเพียงพอไม่ได้หมายความว่าอุปกรณ์รองรับโปรโตคอลเหล่านี้ และไม่อาจกล่าวอ้างว่าเครือข่ายวงแหวนทั่วไปเป็นความซ้ำซ้อนแบบไร้รอยต่อได้ ตู้ที่ใช้ร่วมกัน แหล่งจ่ายไฟร่วม หรือสายเคเบิลที่อยู่ในร่องสายเดียวกัน อาจยังทำให้ทั้งสองเส้นทางขัดข้องพร้อมกันได้
5. ตรวจสอบขอบเขตการใช้งานด้วยเอกสารของ Feichang Technology
โซลูชันสำหรับอุตสาหกรรมไฟฟ้าของ Feichang Technology แนะนำแนวทางด้านการเก็บข้อมูล การเฝ้าติดตามการทำงาน และการเชื่อมต่อเครือข่ายใยแก้วนำแสง สวิตช์อุตสาหกรรมแบบจัดการได้ชนิดติดตั้งในแร็ก 10G เลเยอร์ 3 ที่มีพอร์ตใยแก้วนำแสงสี่พอร์ตและพอร์ตสายทองแดงแปดพอร์ตในศูนย์ผลิตภัณฑ์ ระบุคุณสมบัติต่าง ๆ เช่น VLAN, QoS, พอร์ตใยแก้วนำแสงและพอร์ตไฟฟ้า และการจัดการเครือข่าย ซึ่งสามารถใช้เป็นพื้นฐานด้านฟังก์ชันในการพิจารณาเลือกอุปกรณ์สำหรับรวมการเชื่อมต่อระบบเฝ้าติดตามได้ อินเทอร์เฟซใยแก้วนำแสงช่วยให้เชื่อมต่อตู้ระยะไกลได้สะดวก และฟังก์ชันการจัดการช่วยอ่านสถานะ บันทึกการกำหนดค่า และระบุตำแหน่งปัญหาของลิงก์
อย่างไรก็ตาม คำอธิบายสาธารณะเหล่านี้ไม่สามารถทดแทนการทดสอบสภาพแวดล้อมเฉพาะของสถานีไฟฟ้าย่อย ความสอดคล้องตามข้อกำหนดการสื่อสารเพื่อการป้องกัน หรือหลักฐานการซิงโครไนซ์เวลาได้ ควรขอเอกสารด้านอินเทอร์เฟซ แหล่งจ่ายไฟ อุณหภูมิ ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า และฟังก์ชันที่ต้องการ ตามรุ่นและเวอร์ชันที่ส่งมอบจริง พร้อมระบุเงื่อนไขไว้ในการตรวจรับโครงการ อย่านำข้อสรุปของบทความเก่าที่ว่า ‘ทุกรุ่นสามารถตอบสนองความต้องการของสถานที่ใช้งานระบบไฟฟ้าได้’ มาใช้ต่อ และอย่าถือว่าแบบอ้างอิงของผู้ผลิตรายอื่นเป็นการรับรองผลิตภัณฑ์ของ Feichang Technology
6. การตรวจรับควรดูว่าอุปกรณ์ปลายทางได้รับอะไร ไม่ใช่เพียงไฟลิงก์ติดหรือไม่
ในสภาพแวดล้อมทดสอบที่ได้รับอนุมัติ ให้ตรวจสอบข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ปลายทางกับโฮสต์ทีละรายการก่อน จากนั้นตรวจสอบพอร์ตขาออกมัลติคาสต์ ทราฟฟิกที่เกิดขึ้นพร้อมกัน และการประทับเวลา ตรวจสอบการกู้คืนจากความขัดข้องของแหล่งจ่ายไฟและลิงก์แยกกัน พร้อมบันทึกการกำหนดค่าอุปกรณ์ เฟิร์มแวร์ โทโพโลยี ตัวนับพอร์ต และบันทึกของแอปพลิเคชัน วิศวกรเครือข่ายทั่วไปไม่ควรเปลี่ยนการตั้งค่าการป้องกัน ส่งข้อความสั่งตัดวงจร หรือเชื่อมต่ออุปกรณ์ทดสอบ ณ สถานที่ใช้งานโดยพลการ การดำเนินการเหล่านี้ควรจัดโดยผู้เชี่ยวชาญด้านระบบไฟฟ้าตามขั้นตอนของโครงการ
การกำหนดบทบาทที่ถูกต้องคือ สวิตช์จัดเตรียมเส้นทางการสื่อสารที่จัดการและตรวจสอบได้ อุปกรณ์ปลายทางดำเนินการตรวจวัดและตรรกะการป้องกัน และงานวิศวกรรมระบบทำให้ทุกส่วนทำงานประสานกัน การแยกความรับผิดชอบทั้งสามระดับนี้เท่านั้นจึงจะช่วยให้เลือกอุปกรณ์ที่เหมาะสมสำหรับสมาร์ตกริด และป้องกันการเข้าใจผิดว่าการทดสอบการเชื่อมต่อเครือข่ายเพียงครั้งเดียวเท่ากับการตรวจรับระบบป้องกัน
เอกสารและหมายเหตุเกี่ยวกับแผนภาพ
เอกสารอ้างอิง แนวทางการใช้งานด้านระบบไฟฟ้าของ Feichang Technology , ข้อมูลผลิตภัณฑ์สวิตช์เลเยอร์ 3 ของ Feichang Technology , แบบอ้างอิงการประมวลผลเฟรม GOOSE ของ TI และ คำอธิบายการแมป MMS, GOOSE และ SV ของ ABB . รูปทั้งสองเป็นแผนภาพกลไกทั่วไป ไม่ใช่ผลการตรวจวัด ณ สถานที่ใช้งาน การถอดแยกผลิตภัณฑ์ หรือเอกสารรับรอง
แปลจากบทความเทคนิคภาษาจีน ต้นฉบับเผยแพร่ครั้งแรก: 2021-07-12 ต้นฉบับแก้ไขล่าสุด: 2026-10-13T11:20:43+08:00. อ่านต้นฉบับภาษาจีน
