Industrial Ethernetin käyttö on yleistymässä ja teollinen Ethernet on tullut alalle tutummaksi. Aiemmissa artikkeleissa minulla on ollut monia esittelyjä teolliseen Ethernetiin. Tässä artikkelissa käsittelen teollisen Ethernetin kuutta päätyyppiä. Jos olet kiinnostunut Industrial Ethernetistä, sinun kannattaa lukea eteenpäin.
Tällä hetkellä laajalti käytettyjä teollisia Ethernet-standardeja ovat seuraavat kuusi tyyppiä:
(1) MODBUSTCP/IP
Schneider Electric on ottanut Industrial Ethernet{0}}-pohjaiset yhteiskäyttöiset automaatioratkaisut kehitysstrategiakseen. MODBUS-järjestelmät voidaan helposti päivittää MODBUSTCP/IP:ksi ilman, että käyttäjien tarvitsee investoida uudelleen alkuperäiseen järjestelmään. Käytettäessä MODBUS-sarjaliitäntää, esim. RS485, voidaan toimittaa vastaavat tuotteet, joilla voidaan helposti päivittää tai päivittää olemassa oleva MODBUS-järjestelmä MODBUSTCP/IP:hen. Jos käytetään muita verkkoja, on myös mahdollista integroida tai päivittää Ethernet-järjestelmää käyttämällä vastaavaa yhdyskäytävää.
(2) Ethernet/IP
Ethernet/IP on teollisuussovelluskerroksen protokolla teollisuusautomaatiosovelluksia varten. Se on Rockwell Automationin luoma teollinen Ethernet-protokolla, joka edistää pääasiassa ControlNet-kenttäväylää Ethernetin tuloa varten automaatioalalle. Se on rakennettu standardi UDP/IP- ja TCP/IP-protokollien varaan, ja se käyttää kiinteää Ethernet-laitteistoa ja -ohjelmistoa sovelluskerroksen protokollan määrittämiseen teollisuusautomaatiolaitteiden konfigurointia, käyttöä ja ohjausta varten. Ethernet/IP-protokolla koostuu kolmesta osasta: IEEE802.3 Physical Layer, Data Link Layer Standard Protocol ja Control and Information Protocol (CIP).
(3) EthernetPOWERLINK
EthernetPOWERLINK on tekniikka, joka ratkaisee reaaliaikaisen{0}}tiedonsiirron ongelman teollisen ohjauksen ja tiedonkeruun alalla tavallisella Ethernet-medialla. EthernetPOWERLINKissä on nopea ja avoin Ethernet-liitäntä sekä hyvä CANopenin SDO- ja PDO-tietojen määritelmä teollisuudessa, mikä tarkoittaa, että POWERLINK on paras ratkaisu reaaliaikaisen-tiedonsiirron ongelmaan Ethernetissä, ja voidaan sanoa, että POWERLINK on paras ratkaisu reaaliaikaisen-tiedonsiirron ongelmaan Ethernetissä. Tietyssä mielessä POWERLINK on CANopen Ethernetissä. Fyysinen kerros ja tietoyhteyskerros käyttävät Ethernet-mediaa, kun taas sovelluskerros säilyttää alkuperäisen SDO- ja PDO-objektisanakirjan rakenteen.
(4) PROFInet
PROFINET on uuden sukupolven automaatioväylästandardi, joka perustuu PROFIBUS Internationalin markkinoille tuomaan teolliseen Ethernet-tekniikkaan. PROFINET kattaa automaation tämänhetkiset kuumat aiheet, kuten reaaliaikainen Ethernet, liikkeenohjaus, hajautettu automaatio, vika{2}}turvallinen ja verkkoturvallisuus jne., ja toimittajan-ristiteknologiana se on täysin yhteensopiva teollisen Ethernetin ja olemassa olevan kenttäväyläteknologian (esim. PROFIBUS) kanssa, mikä mahdollistaa automaation täysin integroidun automaation osaksi. järjestelmä ja pystyä tarjoamaan paras ratkaisu automaatioon. PROFIBUS) olemassa olevien investointien suojaamiseksi.
(5) SERCOSIII
Sercos (SerialRealTimeCommunicaTIonSystem) on ollut suosittu tehdasautomaatiosovellusten alalla (soveltuu koneenrakennukseen ja rakentamiseen) yli 25 vuoden ajan. sercsIII on kolmannen -sukupolven protokolla, joka kehitettiin vuonna 2003. Tämä erittäin tehokas ja deterministinen viestintäprotokolla yhdistää Sercos-liitännän reaaliaikaisen-tiedonvaihdon Ethernetin kanssa. SERCOSIII on yhdistelmä SERCOSin ja Industrial Ethernetin hyväksi todettuja viestintämekanismeja sekä SERCOSin ja SERCOSin reaaliaikaisia{6}ominaisuuksia. Ethernetin ominaisuudet.
(6) EtherCAT
Alun perin Pepperl+Fuchs Automation GmbH:n kehittämä EtherCAT asettaa uudet standardit reaaliaikaiselle-suorituskyvylle ja topologian joustavuudelle ja samalla täyttää kenttäväylän käytön kustannukset ja jopa alentaa niitä. etherCAT:lle on ominaista korkea-tarkkuus laitesynkronointi, valinnainen kaapelin redundanssi ja toiminnallinen turvaprotokolla (SIL3).
Riippuen siitä, miten orjalaitteet on toteutettu, Industrial Ethernet voidaan luokitella kolmeen tyyppiin:
Tyyppi 1:Yleiskäyttöinen-laitteisto ja tavallinen TCP/IP-protokolla; Modbus/TCP, PROFInet/CbA ja Ethernet/IP käyttävät tätä lähestymistapaa. Normaalia TCP/IP-protokollaa ja yleiskäyttöistä -Ethernet-ohjainta käyttämällä kaikki reaaliaikainen-data (esim. prosessidata) ja ei--reaaliaikainen-data (esim. parametrien määritystiedot) lähetetään TCP/IP-protokollan kautta. Edut ovat alhaiset kustannukset, helppo toteuttaa ja täydellinen yhteensopivuus standardin Ethernetin kanssa. Jotkin tuotteet voivat muuttaa tai optimoida TCP/IP-protokollaa parantaakseen suorituskykyä tietyissä toteutuksissa, mutta reaaliaikaista suorituskykyä rajoittaa aina taustalla oleva rakenne.
Tyyppi II:yleiskäyttöisten-laitteistojen käyttö ja reaaliaikaisten-tiedonsiirtoprotokollien määrittely. EthernetPowerlink, PROFInet/RT omaksuu tämän lähestymistavan. Se käyttää yleiskäyttöistä-Ethernet-ohjainta, mutta ei käytä TCP/IP-protokollaa reaaliaikaisten-tietojen lähettämiseen. Sen sijaan se määrittelee erikoistuneen reaaliaikaisen-tiedonsiirtoprotokollan, joka sisältää reaaliaikaisen kerroksen korkean reaaliaikaisen-tietojen siirtämiseksi, ja TCP/IP-protokollapino saattaa silti olla olemassa ei--reaaliaikaisen{11}}datan lähettämiseen, mutta Ethernetin lukemista rajoittaa reaaliaikainen taso-reaaliaikaisen suorituskyvyn parantamiseksi. Tämän arkkitehtuurin etuja ovat parempi reaaliaikainen{15}suorituskyky ja laitteiston yhteensopivuus yleiskäyttöisen{16}}Ethernetin kanssa.
Tyyppi III:Käyttämällä erillistä laitteistoa ja mukautettuja{0}}reaaliaikaisia tiedonsiirtoprotokollia. etherCAT, PROFInet/IRT, SERCOS-III käyttävät tätä lähestymistapaa. Tämä lähestymistapa käyttää patentoitua Ethernet-ohjainta toisen luokan lisäksi suorituskyvyn optimoimiseksi. Etuna on korkea reaaliaikainen-suorituskyky, mutta haittana on korkea hinta ja tarve käyttää omaa protokollasirua, kytkimiä jne.