השימוש ב-Ethernet תעשייתי הופך יותר ויותר נרחב, והתעשייה הולכת ומכירה יותר את ה-Ethernet התעשייה. במאמרים קודמים, היו לי הרבה היכרות עם Ethernet תעשייתי. במאמר זה, ארחיב על 6 הסוגים העיקריים של Ethernet תעשייתי. אם אתה מתעניין ב-Ethernet תעשייתי, אולי תרצה להמשיך לקרוא.
נכון לעכשיו, תקני ה-Ethernet התעשייתי הנפוצים כוללים את ששת הסוגים הבאים:
(1) MODBUSTCP/IP
שניידר אלקטריק אימצה פתרונות אוטומציה שיתופיים מבוססי Ethernet-תעשייתיים כאסטרטגיית הפיתוח שלה. ניתן לשדרג בקלות את מערכות MODBUS ל- MODBUSTCP/IP ללא צורך של משתמשים להשקיע מחדש במערכת המקורית. במקרה של שימוש בחיבור טורי MODBUS, למשל RS485, ניתן לספק מוצרים מתאימים לעדכון או שדרוג מערכת MODBUS קיימת ל- MODBUSTCP/IP בקלות רבה. אם נעשה שימוש ברשתות אחרות, ניתן גם לשלב או לשדרג למערכת Ethernet על ידי החלת השער המתאים.
(2) Ethernet/IP
Ethernet/IP הוא פרוטוקול שכבת יישומים תעשייתיים ליישומי אוטומציה תעשייתית. זהו פרוטוקול תעשייתי Ethernet שנוצר על ידי Rockwell Automation, המקדם בעיקר את ControlNet fieldbus, לכניסה של Ethernet לתחום האוטומציה. הוא בנוי על פרוטוקולי UDP/IP ו-TCP/IP הסטנדרטיים, ומשתמש בחומרה ותוכנה Ethernet קבועים כדי להגדיר פרוטוקול שכבת יישומים לקביעת תצורה, גישה ושליטה בציוד אוטומציה תעשייתי. פרוטוקול Ethernet/IP מורכב משלושה חלקים: שכבה פיזית IEEE802.3, פרוטוקול סטנדרטי שכבת קישורי נתונים ופרוטוקול בקרה ומידע (CIP).
(3) EthernetPOWERLINK
EthernetPOWERLINK היא טכנולוגיה לפתרון הבעיה של העברת נתונים-בזמן אמת בתחום של בקרה תעשייתית ורכישת נתונים על מדיום Ethernet סטנדרטי. ל-EthernetPOWERLINK יש את הממשק-הגבוה והפתוח של Ethernet, כמו גם את הגדרת הנתונים הטובים של SDO ו-PDO של CANopen בתחום התעשייה, מה שאומר ש-POWERLINK הוא הפתרון הטוב ביותר לבעיה של-העברת נתונים בזמן אמת ב-Ethernet, וניתן לומר ש-POWERLINK הוא הפתרון הטוב ביותר לבעיה של העברת נתונים בזמן אמת-ב-Ethernet. במובן מסוים, POWERLINK הוא ה-CANopen ב-Ethernet. השכבה הפיזית ושכבת קישור הנתונים משתמשות במדיה Ethernet, בעוד ששכבת היישום שומרת על המבנה המקורי של מילון אובייקט SDO ו-PDO.
(4) PROFInet
PROFINET הוא דור חדש של תקן אפיק אוטומציה המבוסס על טכנולוגיית Ethernet תעשייתית שהוצג על ידי הארגון הבינלאומי PROFIBUS. PROFINET מקיפה את הנושאים החמים הנוכחיים באוטומציה כגון Ethernet בזמן אמת-, בקרת תנועה, אוטומציה מבוזרת, כישלון-בטיחות ואבטחת רשת וכו', וכטכנולוגיה חוצה-ספקים, היא תואמת באופן מלא לאת'רנט התעשייתי ולטכנולוגיית Fieldbus הקיימת (למשל PROFIBUS), מה שמאפשר את שילובם המלא של האוטומציה במערכת האוטומציה. ולהיות מסוגלים לספק את הפתרון הטוב ביותר לאוטומציה. PROFIBUS) כדי להגן על השקעות קיימות.
(5) SERCOSIII
Sercos (SerialRealTImeCommunicaTIonSystem) פופולרי בתחום יישומי אוטומציה של מפעלים (מתאים להנדסת מכונות ובנייה) כבר למעלה מ-25 שנה. sercsIII הוא פרוטוקול-שלישי שפותח בשנת 2003. פרוטוקול תקשורת יעיל ודטרמיניסטי זה משלב את חילופי הנתונים בזמן אמת של ממשק Sercos עם Ethernet. מאפיינים של Ethernet.
(6) EtherCAT
פותח במקור על ידי Pepperl+Fuchs Automation GmbH, EtherCAT קובע סטנדרטים חדשים לביצועים-בזמן אמת וגמישות טופולוגיה, ובו בזמן עומדת ואף מפחיתה את העלויות של השימוש בשדה באוטובוס. etherCAT מאופיין בסנכרון מכשיר-בדיוק גבוה, יתירות כבל אופציונלית ופרוטוקול בטיחות פונקציונלי (SIL3).
בהתאם לאופן יישום התקני העבדים, ניתן לסווג את Ethernet התעשייתי לשלושה סוגים:
סוג 1:שימוש בחומרה למטרות כלליות- ובפרוטוקול TCP/IP הסטנדרטי; Modbus/TCP, PROFInet/CbA ו-Ethernet/IP כולם משתמשים בגישה זו. באמצעות פרוטוקול TCP/IP הסטנדרטי ובקר Ethernet למטרות- כלליות, כל נתוני-זמן אמת (לדוגמה, נתוני תהליך) ונתוני לא-זמן אמת-(לדוגמה, נתוני תצורת פרמטרים) מועברים באמצעות פרוטוקול TCP/IP. היתרונות הם עלות נמוכה, מימוש קל ותאימות מלאה עם Ethernet סטנדרטי. מוצרים מסוימים עשויים לשנות או לבצע אופטימיזציה של פרוטוקול TCP/IP לביצועים טובים יותר בהטמעות ספציפיות, אבל{12}הביצועים בזמן אמת מוגבלים תמיד על ידי המבנה הבסיסי.
סוג II:השימוש בחומרה למטרות כלליות-והגדרה של פרוטוקולי העברת נתונים- בזמן אמת. EthernetPowerlink, PROFInet/RT מאמצת גישה זו. הוא מאמץ בקר Ethernet למטרות כלליות- אך אינו משתמש בפרוטוקול TCP/IP כדי להעביר נתונים בזמן אמת-. במקום זאת, הוא מגדיר פרוטוקול מיוחד של העברת נתונים-בזמן אמת הכולל שכבת-זמן אמת להעברת נתונים עם דרישות-זמן אמת גבוהות, וייתכן שמחסמת פרוטוקולי TCP/IP עדיין קיימת להעברת נתונים לא-בזמן אמת{11}, אך קריאת ה-Ethernet מוגבלת על ידי שכבת-זמן אמת כדי לשפר את הביצועים- בזמן אמת. היתרונות של ארכיטקטורה זו הם ביצועי-זמן אמת גבוהים יותר ותאימות חומרה ל-Ethernet לשימוש כללי-.
סוג III:שימוש בחומרה ייעודית ובפרוטוקולים מותאמים אישית של-העברת נתונים בזמן אמת. etherCAT, PROFInet/IRT, SERCOS-III משתמשים בגישה זו. גישה זו משתמשת בבקר Ethernet קנייני בנוסף לקטגוריה השנייה כדי לייעל עוד יותר את הביצועים. היתרון הוא הביצועים הגבוהים בזמן אמת-, אך החיסרון הוא העלות הגבוהה והצורך להשתמש בשבב פרוטוקול קנייני, מתגים וכו'.