Son birkaç on yılda, Ethernet teknolojisi, yerel alan ağlarının ilk günlerinden daha sonraki geniş bant ağlarına kadar çeşitli alanlardaki endüstriler için bir oyun değiştirici olmuştur. Ve şimdi, Ethernet teknolojisinin temel bileşenleri, endüstriyel kontrol alan bürellerinde kullanılmakta ve tüm üretim ekosisteminin evrimini ve evrimini yönlendirmektedir.
Aslında, geleneksel Ethernet teknolojisi ve TCP/IP protokolü, üretim endüstrisinde üretim endüstrisinde üretim ve mağaza ağ bilgi sistemleri ve yönetim sistemlerinde üretim operasyonları için kullanılmaktadır, ancak nadiren kontrol verilerinin etkileşimi ve iletişimi için kullanılmaktadır. gerçek makineler ve üretim hatları içinde.
Makine denetleyicisinin kendisi (örn. PLC, IPC ...) ve aktüatörle bağlantısı (örn. Sürücü, motor ...). vb.) ve aktüatörlerle etkileşimi (örneğin sürücüler, motorlar ...) Makine denetleyicisinin kendisi (örn. PLC, IPC, vb.) ve aktüatörleri (örneğin sürücüler, motorlar ...) ve sensörler her zaman gerektirir Deterministik bir alan kontrol veri yolu kullanımı. Geleneksel TCP/IP protokolünü kullanarak, makine kontrolünden sensörlere ve aktüatörlere iletişim için gerçek zamanlı deterministik gereksinimler gerçekleştirilemez ve yerine getirilemez, bu nedenle endüstriyel ekipman için bir kontrol katmanı veri yolu olarak kullanılmak üzere uygun değildir.
Bununla birlikte, ekipman imalat endüstrisinde, makine inşaatçıları (örneğin CNC makineleri, yarı iletken cihazlar ...) TCP/IP'nin bir kontrol katmanı veri yolu olarak yeniden kullanılmasını görüyorlar. Bununla birlikte, ekipman imalat endüstrisindeki makine inşaatçıları (örneğin, CNC makineleri, yarı iletken ekipman, ...) TCP/IP tabanlı ağ kurulumunda donanım bileşenlerini yeniden kullanma değerini görür. Bunun nedeni, internetin patlayıcı büyümesinin Ethernet iletişim bileşenleri (örneğin kartlar, kablolar, konektörler ...) için geniş bir ortak teknik standart yaratmasıdır. İnternetin patlayıcı büyümesi, Ethernet iletişim bileşenleri (örn. İletişim kartları, kablolar, konektörler, ...) için yaygın olarak yaygın bir teknik standart oluşturduğundan, bu ağ arayüz kartlarının (NIC'ler) ve TCP kablolarının maliyeti önemli ölçüde azaltılmıştır. Geleneksel endüstriyel fieldbus kablolarının ve veri toplama kartlarının (DAQ kartları) maliyetinin bir kısmı hatta birkaç onda biri. Sonuç olarak, bu tür Ethernet donanımını yeniden kullanmak, kuruluşların endüstrideki geleneksel, özel Fieldbus konfigürasyonlarına kıyasla önemli ekonomik tasarruf elde etmelerine yardımcı olacaktır.
Ethernet'in Fieldbus olarak kullanılmasının ekonomik etkisi tartışılmazdır, çünkü Ethernet bileşenleri önemli sistem maliyet azaltımlarını sağlamaya yardımcı olabilirken aynı zamanda çok yönlü olmaktadır.
Örneğin, tescilli bir Fieldbus ile, bir robot üreticisi tüm O&C sistem bileşenlerini tek bir tedarikçiden satın almalıdır: uzmanlaşmış G/Ç kartları, servo sürücüler, motorlar, pahalı kablolar, konektörler ... vb. vesaire.
Standart Ethernet tabanlı iletişim protokolleri ile G/Ç kartları jenerik Ethernet arayüzleri ile değiştirilebilir, özel veri yolu kabloları jenerik CAT5 (kategori 5 bükülmüş çift) kabloları ile değiştirilebilir ve servo tahrik sistemlerinin maliyeti önemli ölçüde azaltılabilirse Ağ Standardı birden fazla tedarikçiyi destekler.
Aynı zamanda, Ethernet kullanarak makine sisteminin bileşenlerini bağlamak da kolaylaşacaktır. Örneğin, jenerik CAT5 kablolarının, ağ oluşturma ev/ofis bilgisayarları için kullanılanlara benzer şekilde kullanılması, ekipmanı yönetmeyi ve sürdürmeyi, cihaz kontrolörleri ve elektrik bileşenleri için karmaşık, özel veri yolu iletişim kablolarının kullanımından daha kolay hale getirecektir. Bunlar Ethernet teknolojisinin ekonomik faydalarından sadece birkaçı.
Endüstri, TCP/UDP/IP protokollerinin endüstriyel kontrol sistemlerinin gerektirdiği gerçek zamanlı deterministik yanıtı sağlayamadığı halde, ağ arayüz kartları (NIC'ler) ve CAT5 Ethernet kabloları da dahil olmak üzere her yerde bulunan ve düşük maliyetli Ethernet donanımı Ethernet kablolarının ve NIC'lerin kullanımı ve ağ oluşturma için CAT5 kablolarının kullanılması da dahil olmak üzere endüstriyel kontrol sistemlerinin ağ oluşturması için gerekli altyapıyı sağlamak için kullanılır. endüstriyel kontrol sistemleri. Bununla birlikte, ağ arayüz kartları (NIC'ler) ve Cat5 Ethernet kabloları dahil olmak üzere her yerde bulunan ve düşük maliyetli Ethernet donanımı ... kontrol uygulamaları için gereken gerçek zamanlı yanıtı sağlamaya yardımcı olmak için endüstriyel ekipman sistemlerinde kullanılabilir.
İhtiyaç duyulan şey, Ethernet'in donanım fiziksel katmanını kullanan yeni bir gerçek zamanlı iletişim protokolüdür, ancak cihaz denetleyicisinin cihazdaki tüm sensörleri ve aktüatörlerle gerçek zamanlı kesinlik ile bağlanmasına ve iletişim kurmasına izin verir.
Yüzyılın başından bu yana, önde gelen endüstriyel otomasyon üreticileri, Ethernet/IP, Ethercat, PowerLink, Profinet ve Sercos III gibi en az beş farklı gerçek zamanlı endüstriyel ethernet iletişim protokolünü tanıttılar. ... ve benzeri. Hepsi, Ethernet protokollerini veya Ethernet donanımını yeniden kullanmayı ve ekipman için gerçek zamanlı kontrol sistemleri oluşturma maliyetini azaltmayı vaat eden "standartlar" olarak tanıtılmaktadır.
Pek çok "potansiyel standart" ın ortaya çıkmasının ana nedenlerinden biri, her birinin Ethernet donanım bileşenlerini (örneğin, ağ arayüz kartları ve CAT5 kabloları) yeniden kullanmak için belirgin şekilde farklı bir teknik yaklaşıma sahip olmasıdır, bu da ekipmanın maliyetini önemli ölçüde azaltmakla kalmaz. ve makinenin performansını artırır, ancak aynı zamanda bilgi ve verilerin gerçek zamanlı kontrolü destekleyecek şekilde iletimini ve etkileşimini de sağlar. Gerçek zamanlı deterministik uygulamaları desteklemek için iletim ve etkileşim.
Belki de çoklu potansiyel "standart" Ethernet protokollerinin bir arada bulunmasının bir başka nedeni, bu önde gelen endüstriyel otomasyon satıcılarının sistem çözümlerinin genel maliyetinden tasarruf etmek için Ethernet teknolojisini kullanmaya çalışmalarıdır. Ürün "standartlarını" Ethernet'e genişleterek, müşteriler Ethernet teknolojisinden bazı avantaj ve değer kazanırlar, ancak uzun vadede üreticinin tescilli ağına kilitli kalırlar.
Buna ek olarak, yeni protokollerin ortaya çıkması, kullanıcıların ekipmanlarının mevcut performansını ve maliyetini kırmak için Ethernet teknolojisini kullanmalarına yardımcı olur. Aynı zamanda, doğru gerçek zamanlı Ethernet Fieldbus standardını benimseyen makine inşaatçıları, diğer geleneksel endüstriyel fieldbus'a kıyasla fiyat/performans açısından çok önemli bir rekabet avantajı elde edebilecekler.
Bununla birlikte, bu, üreticiler ve ekipman kullanıcıları için artık o kadar önemli olmayabilir, çünkü bunca yıl süren endüstriyel ethernet teknolojilerinin ve ürünlerin tanıtımından ve popülerleştirilmesinden sonra, kullanıcılar için zorluk artık geleneksel endüstriyel kontrol otobüsleri ve endüstriyel ethernet arasında seçim yapmak değildir. Ancak, karmaşık ve kalabalık bir pazarda çok fazla endüstriyel ethernet protokolü ve standartları arasındaki şiddetli rekabetle yüzleşmek. Bunun yerine, karmaşık ve kalabalık bir pazarda, birçok endüstriyel ethernet protokolü birbirleriyle rekabet eden ve farklı değerler ve avantajlar sunan "standartlar" ile, hangi "standart" ın seçilecek doğru olduğunu bilmek zordur. Yanlış (uygunsuz) protokolün standart olarak benimsenmesi gereksiz maliyetler anlamına gelebilir ve performansın azaltılması nedeniyle rekabet avantajından ödün verebilir.
Endüstriyel gerçek zamanlı Ethernet ile ilgili tüm tartışmalarda, genellikle göz ardı edilen bazı basit gerçekler vardır. Bir ağ protokolü standardının seçimi, performans ve iletim oranı gibi sadece zor teknik özellikler ve özelliklerle ilgili değildir ... Ayrıca, kullanım kolaylığı, açıklık, bağımsızlık, risk gibi uygulama deneyiminin yumuşak metriklerini ve parametrelerini de içermelidir. Kaçınma, tutarlılık, birlikte çalışabilirlik, uzun vadeli kullanılabilirlik ve sistem dağıtım özellikleri .... Bu faktörler, birleştirildiğinde, bir protokol veya "standart" ın kullanıcılar tarafından tanınıp tanınmayacağını veya piyasada yaygınlaşacağını belirler.