Протягом останніх кількох десятиліть технологія Ethernet була зміною ігор для галузей у різних областях, починаючи з перших днів місцевих мереж, до пізніших широкосмугових мереж, до сучасного Інтернету. А тепер ключові компоненти технології Ethernet використовуються в польових кузах промислового управління, що сприяє еволюції та еволюції всієї виробничої екосистеми.
Насправді традиційна технологія Ethernet та протокол TCP/IP використовуються протягом багатьох років у виробничій галузі для підприємницьких та мережевих систем інформаційних систем та систем управління виробничими операціями, але рідко для взаємодії та комунікації даних контролю та інформації в межах фактичних машин та виробничих ліній.
Сам контролер машини (наприклад, PLC, IPC ...) та його з'єднання з приводом (наприклад, привід, двигун ...). і т. д.) та його взаємодія з приводами (наприклад, приводами, двигунами ...) зв'язок між самим контролером машини (наприклад Використання детермінованої шини управління поля. Використовуючи традиційний протокол TCP/IP, детерміновані вимоги до зв'язку з машинного управління до датчиків та приводів не можуть бути реалізовані та виконані, тому він не підходить для використання в якості шини контрольного шару для промислового обладнання.
Однак у виробничій галузі обладнання машинники (наприклад, ті, хто будує машини ЧПУ, напівпровідникові пристрої ...), бачать повторне використання TCP/IP як шини контрольного шару. Однак будівельники машин у галузі виробництва обладнання (наприклад, ті, хто виготовляє машини з ЧПУ, напівпровідникове обладнання, ...) Див. Значення у повторному використанні апаратних компонентів у налаштуванні мережі на базі TCP/IP. Це пояснюється тим, що вибухонебезпечне зростання Інтернету створило широко загальний технічний стандарт компонентів Ethernet Communication (наприклад, картки, кабелі, роз'єми ...). Оскільки вибухонебезпечне зростання Інтернету створило широко загальний технічний стандарт для компонентів Ethernet Communication (наприклад частка або навіть кілька десятих витрат традиційних промислових кабелів поля та картки збору даних (картки DAQ). Як результат, повторне використання цього типу обладнання Ethernet допоможе організаціям досягти значних економічних заощаджень порівняно з традиційними, спеціалізованими конфігураціями поля в промисловості.
Економічний вплив використання Ethernet як Fieldbus є незаперечним, оскільки компоненти Ethernet можуть допомогти забезпечити значне зниження витрат на систему, в той же час є дуже універсальним.
Наприклад, за допомогою фірмового поля, виробник роботів повинен був би придбати всі компоненти системи O&C у одного постачальника: спеціалізовані картки вводу/виводу, сервоприводи, двигуни, дорогі кабелі, роз'єми ... тощо. тощо
За допомогою стандартних протоколів зв'язку на основі Ethernet, картки вводу/виводу можуть бути замінені на загальні інтерфейси Ethernet, виділені шини-кабелі можуть бути замінені загальними кабелями CAT5 (категорія 5 закрученої пари), а вартість систем сервоприводу може бути значно зменшена, якщо Мережевий стандарт підтримує декілька постачальників.
У той же час підключення компонентів машинної системи за допомогою Ethernet також стане простішим. Наприклад, використання загальних кабелів CAT5, подібних до тих, що використовуються для мережних домашніх/офісних комп'ютерів, полегшить керування та обслуговування обладнання, ніж використання складних, спеціалізованих кабелів зв'язку з автобусним зв'язком для контролерів пристроїв та електричних компонентів. Це лише деякі економічні переваги технології Ethernet.
Промисловість швидко зрозуміла, що хоча протоколи TCP/UDP/IP не можуть надати детерміновану відповідь у реальному часі, необхідні системам промислового управління, всюдисущим та недорогим обладнанням Ethernet, включаючи мережеві інтерфейси (NICS) та кабелі Ethernet Cat5 використовується для забезпечення необхідної інфраструктури для мережі систем промислового управління, включаючи використання кабелів та NICS Ethernet, та використання кабелів CAT5 для Мережа систем промислового управління. Однак всюдисуща та недорога обладнання Ethernet, включаючи мережеві інтерфейсні картки (NICS) та кабелі Ethernet CAT5 ... можуть використовуватися в системах промислового обладнання, щоб допомогти забезпечити реагування в режимі реального часу, необхідні для контрольних програм.
Потрібно новий протокол зв'язку в режимі реального часу, який використовує апаратний фізичний рівень Ethernet, але також дозволяє контролеру пристрою підключатися та спілкуватися з усіма датчиками та приводами в пристрої з певністю в режимі реального часу.
З початку століття провідні виробники промислової автоматизації запровадили щонайменше п’ять різних протоколів комунікацій у реальному часі, таких як Ethernet/IP, Ethercat, PowerLink, Profinet та Sercos III ..., щоб назвати декілька. ... і так далі. Всі вони рекламуються як "стандарти", стверджуючи, що повторно використовують протоколи Ethernet або обладнання Ethernet та обіцяють зменшити витрати на будівництво систем управління в реальному часі для обладнання.
Однією з головних причин виникнення такої кількості "потенційних стандартів" є те, що кожен має чітко інший технічний підхід до повторного використання компонентів обладнання Ethernet (наприклад, мережевих інтерфейсних карток та кабелів CAT5), який не тільки різко знижує вартість обладнання і покращує продуктивність машини, але також дозволяє передавати та взаємодію інформації та даних таким чином, що підтримує контроль в режимі реального часу. передача та взаємодія для підтримки детермінованих додатків у режимі реального часу.
Можливо, ще однією причиною співіснування декількох потенційних "стандартних" протоколів Ethernet є те, що ці провідні постачальники промислової автоматизації намагаються використовувати технологію Ethernet, щоб заощадити на загальній вартості своїх системних рішень. Розширюючи свої "стандарти" на Ethernet, клієнти отримують певну перевагу та цінність від технології Ethernet, але, в перспективі, вони залишаються зафіксованими у власній мережі виробника.
Крім того, поява нових протоколів допомагає користувачам використовувати технологію Ethernet для пробивання існуючих продуктивності та вартості їх обладнання. У той же час, машинні будівельники, які приймають правильний стандарт Ethernet Fieldbus в реальному часі, також зможуть отримати дуже значущу конкурентну перевагу з точки зору ціни/продуктивності порівняно з будь-яким іншим традиційним промисловим польовим брусом.
Однак це може бути не так важливо для машин будівельників та споживачів обладнання, оскільки після всіх цих років просування та популяризації промислових технологій та продуктів Ethernet завдання для користувачів більше не вибирати між традиційними автобусами промислового контролю та промисловим Ethernet, Але зіткнутися з жорстокою конкуренцією між занадто великою кількістю промислових протоколів Ethernet та стандартами на складному та переповненому ринку. Натомість, на складному та переповненому ринку, з такою кількістю промислових протоколів Ethernet "" стандарти ", що конкурують між собою, і пропонують різні цінності та переваги, важко знати, який" стандарт "є правильним вибрати. Прийняття неправильних (невідповідних) протоколу як стандарту може означати непотрібні витрати та жертвувати конкурентною перевагою через знижену ефективність.
У всіх дискусіях про промисловий Ethernet в реальному часі є деякі, здавалося б, прості факти, які часто не помічаються. Вибір стандарту мережевого протоколу - це не лише важкі технічні специфікації та атрибути, такі як продуктивність та швидкість передачі ... він також повинен включати м'які показники та параметри досвіду програми, наприклад, простота використання, відкритість, незалежність, ризик Уникнення, послідовність, сумісність, довгострокова доступність та характеристики розподілу системи .... ці фактори, поєднані, визначають, чи протокол чи "стандарт" будуть розпізнані користувачами чи широко розповсюджуються в ринок.