Loading

Blogg

Recent ActivityRecent Activity

Przemysłowy Ethernet: upraszczanie maszyn

Obecność sieci Ethernet w przemyśle technologicznym i automatyzacyjnym jest obecnie oczywistością, ponieważ umożliwia ona działanie szerokiej gamy rozwiązań automatycznych; przewiduje się jej niezwykle szybki rozwój.

Opublikowany niedawno raport[1] przewiduje, że ilość węzłów ethernetowych w przemyśle podwoi się w latach 2011-2016 ze względu na wyzwania stojące przed nim w najbliższych latach, co zapewnia tej magistrali niezachwianą pozycję lidera w branży. Zgodnie z tymi danymi w roku 2016 45% węzłów przemysłowych będzie węzłami ethernetowymi.

Ale czy możemy wrzucić do jednego worka “Industrial Ethernet”?

Niezupełnie. Nie można mieszać mediów fizycznych, takich jak Ethernet, z protokołem wykorzystywanym do transmisji danych w tych mediach fizycznych. Industrial Ethernet jest przeznaczony do wymagających środowisk, dokładnie takich, jak w przemyśle. Dlatego też jest to mniej wrażliwa wersja w porównaniu do tradycyjnych sieci Ethernet.

Na EtherNet/IP składa się wdrożenie protokołu CIP (Common Industrial Protocol) w ramach TCP/IP; wykorzystuje tę samą fizyczną warstwę sieci, jak tradycyjny Ethernet.

Wszystkie tradycyjne protokoły fieldbus oraz protokoły działające w przemyśle rozwijają się w kierunku środowiska Ethernet (DeviceNet – EthernetI/IP, Profibus – Profinet, Modbus-Modbus TCP-IP, SERCOS – SERVOS III), oraz innych środowisk, nowego rodzaju, jak np. EtherCAT. Jednakże nie powinniśmy błędnie myśleć, że w momencie włączenia ich do koncepcji “Industrial Ethernet”, wszystkie one zaczynają ze sobą komunikować.

Prostsza piramida komunikacji przemysłowej

Minęło już wiele lat, ale nadal pamiętam z moich studenckich czasów dobrze znaną piramidę komunikacyjną, z której jasno wynikało, że dolna warstwa to magistrale dla wejść/wyjść czujników i siłowników. Warstwa środkowa przeznaczona była dla magistral do procesów (tj. do komunikacji z różnymi napędami o zmiennej prędkości, robotami, itp.). Wreszcie warstwa górna odpowiadała komunikacji z systemami SCADA i z kierownictwem decyzyjnym.

Piramida ta wymagała wiele różnych mediów fizycznych i miała pewne ograniczenia. Obecnie Industrial Ethernet umożliwia uproszczenie tej topologii sieci przemysłowych dzięki temu, że wykorzystuje te same media fizyczne i ten sam protokół, od ostatniego łącznika krańcowego na linii produkcyjnej do głównego systemu SCADA w zakładzie.

Wyobraźmy sobie, że można uzyskać dostęp z dowolnego miejsca w zakładzie do sieci internetowej analogowego fotoogniwa pomiarowego i sprawdzić, od ilu godzin ono działa, a także dostępność dokładnych danych pomiarowych bezpośrednio dla sterownika PLC, bez konieczności korzystania z analogowych kart konwersji. Mniej błędów, większa precyzja, krótszy czas instalacji – oto kilka zalet protokołu Industrial Ethernet.

Wszystkie dziedziny automatyzacji w jednej sieci

Industrial Ethernet zmienił typologie komputerów. Dzisiaj jest możliwa instalacja wszystkich elementów w jednej sieci. Rozwój protokołu Industrial Ethernet i komunikacji deterministycznej pozwala udostępniać jedną sieć dla zdalnych WE/WY, komunikację pomiędzy urządzeniami, np. przełącznikami procesowymi lub czujnikami, zabezpieczeniami komputerów (podłączonych przewodowo do zdalnych modułów WE/WY), a także wymagającą komunikację z systemem Motion Control.

Są to zalety w zakresie uproszczenia i standaryzacji okablowania, konfiguracji, programowania, uruchomienia i późniejszego dostępu do danych diagnostycznych.

Podsumowując, można stwierdzić, że Industrial Ethernet jest siłą napędową nowej rewolucji w dziedzinie tak ważnej dla przemysłu, jak komunikacja; protokół ten przełoży się na całościowe zmiany, od ostatniego detektora w komputerze do pulpitu dyrektora.

[1] IMS Research “The World Market for Industrial Ethernet and Fieldbus Technologies – 2013 Edition”


David Garc�a
David Garc�a
Director, infoPLC
David Garc�a
Subscribe

Subscribe to Rockwell Automation and receive the latest news, thought leadership and information directly to your inbox.

Recommended For You