In de afgelopen decennia is Ethernet Technology een game -wisselaar geweest voor industrieën in verschillende gebieden, van de vroege dagen van lokale netwerken tot latere breedbandnetwerken tot het internet van vandaag. En nu worden belangrijke componenten van Ethernet -technologie gebruikt in veldbussen in de industriële controle, waardoor de evolutie en evolutie van het hele productie -ecosysteem stimuleren.
Traditionele Ethernet-technologie en het TCP/IP-protocol worden al vele jaren in de productie-industrie gebruikt voor bedrijfssystemen voor bedrijfs- en winkelnetwerksystemen voor productieactiviteiten, maar zelden voor de interactie en communicatie van controlegegevens en informatie Binnen werkelijke machines en productielijnen.
De machine -controller zelf (bijv. PLC, IPC ...) en de verbinding met de actuator (bijv. Station, motor ...). enz.) en zijn interactie met actuatoren (bijv. Drives, motoren ...) Gebruik van een deterministische veldbesturingsbus. Met behulp van het traditionele TCP/IP-protocol kunnen de realtime deterministische vereisten voor communicatie van de machinebesturing naar de sensoren en actuatoren niet worden gerealiseerd en vervuld, dus het is niet geschikt voor gebruik als een bedieningsbus voor industriële apparatuur.
In de uitrustingsindustrie zien machinebouwers echter (bijv. Degenen die CNC -machines bouwen, halfgeleiderapparaten ...) het hergebruik van TCP/IP als een Bus voor besturingslaag. Machine-bouwers in de uitrustingsindustrie (bijvoorbeeld die CNC-machines, halfgeleiderapparatuur maken, ...) zien echter de waarde bij het hergebruiken van hardwarecomponenten in een op TCP/IP gebaseerde netwerkopstelling. Dit komt omdat de explosieve groei van internet een breed gemeenschappelijke technische standaard heeft gecreëerd voor Ethernet -communicatiecomponenten (bijv. Kabels, kabels, connectoren ...). Omdat de explosieve groei van internet een veel gemeenschappelijke technische standaard heeft gecreëerd voor Ethernet -communicatiecomponenten (bijv. Communicatiekaarten, kabels, connectoren, ...), zijn de kosten van deze netwerkinterfacekaarten (NIC's) en TCP -kabels drastisch gereduceerd tot Een fractie of zelfs een paar tienden van de kosten van traditionele industriële veldbuskabels en data -acquisitiekaarten (DAQ -kaarten). Als gevolg hiervan zal het hergebruiken van dit type Ethernet -hardware organisaties helpen om aanzienlijke economische besparingen te bereiken in vergelijking met traditionele, speciale veldbusconfiguraties in de industrie.
De economische impact van het gebruik van Ethernet als veldbus is onbetwistbaar, omdat Ethernet -componenten kunnen helpen om aanzienlijke systeemkostenverlagingen te bewerkstelligen en tegelijkertijd zeer veelzijdig te zijn.
Met een eigen veldbus zou een robotfabrikant bijvoorbeeld de volledige O & C -systeemcomponenten moeten kopen van een enkele leverancier: gespecialiseerde I/O -kaarten, servo -drives, motoren, dure kabels, connectoren ... enzovoort. enz.
Met standaard Ethernet-gebaseerde communicatieprotocollen kunnen I/O-kaarten worden vervangen door generieke Ethernet-interfaces, kunnen speciale buskabels worden vervangen door generieke CAT5 (categorie 5 Twisted Pair) kabels, en de kosten van servo-drive-systemen kunnen aanzienlijk worden verlaagd als de Netwerkstandaard ondersteunt meerdere leveranciers.
Tegelijkertijd wordt het aansluiten van de componenten van het machinesysteem met behulp van Ethernet ook eenvoudiger. Het gebruik van generieke CAT5 -kabels, vergelijkbaar met die welke worden gebruikt voor het netwerken van huis/kantoorcomputers, maakt het bijvoorbeeld gemakkelijker om apparatuur te beheren en te onderhouden dan het gebruik van complexe, gespecialiseerde buscommunicatiekabels voor apparaatcontrollers en elektrische componenten. Dit zijn slechts enkele van de economische voordelen van Ethernet -technologie.
De industrie realiseerde zich al snel dat hoewel de TCP/UDP/IP-protocollen niet de realtime deterministische respons kunnen bieden die vereist is door industriële controlesystemen, alomtegenwoordige en goedkope Ethernet-hardware, inclusief netwerkinterfacekaarten (NIC's) en Cat5 Ethernet-kabels, kunnen zijn, kunnen zijn Gebruikt om de nodige infrastructuur te bieden voor het netwerken van industriële controlesystemen, inclusief het gebruik van Ethernet -kabels en NIC's, en het gebruik van CAT5 -kabels voor de netwerken van industriële controlesystemen. Ubiquiteuze en goedkope Ethernet-hardware, inclusief netwerkinterfacekaarten (NIC's) en CAT5 Ethernet-kabels ... kunnen echter worden gebruikt in industriële apparatuursystemen om de realtime reactie te bieden die nodig is voor controletoepassingen.
Wat nodig is, is een nieuw real-time communicatieprotocol dat de fysieke laag van de hardware gebruikt, maar ook de apparaatcontroller in staat stelt verbinding te maken en te communiceren met alle sensoren en actuatoren in het apparaat met realtime zekerheid.
Sinds het begin van de eeuw hebben de toonaangevende industriële automatiseringsfabrikanten minstens vijf verschillende realtime industriële Ethernet-communicatieprotocollen geïntroduceerd, zoals Ethernet/IP, Ethercat, PowerLink, Profinet en Servos III ... om er maar een paar te noemen. ... enzovoort. Ze worden allemaal gepromoot als "normen", beweren Ethernet-protocollen of Ethernet-hardware opnieuw te gebruiken en beloven de kosten van het bouwen van realtime controlesystemen voor apparatuur te verlagen.
Een van de belangrijkste redenen voor de opkomst van zoveel "potentiële normen" is dat elk een duidelijk andere technische benadering heeft voor het hergebruiken van Ethernet -hardwarecomponenten (bijv. Netwerkinterfacekaarten en CAT5 -kabels), die niet alleen de kosten van de apparatuur dramatisch verlaagt en verbetert de prestaties van de machine, maar maakt ook de overdracht en interactie van informatie en gegevens mogelijk op een manier die realtime controle ondersteunt. Transmissie en interactie ter ondersteuning van realtime deterministische toepassingen.
Misschien een andere reden voor het naast elkaar bestaan van meerdere potentiële "standaard" Ethernet -protocollen is dat deze toonaangevende leveranciers van industriële automatisering proberen Ethernet -technologie te gebruiken om te besparen op de totale kosten van hun systeemoplossingen. Door hun product "normen" uit te breiden naar Ethernet, behalen klanten enig voordeel en waarde van Ethernet -technologie, maar op de lange termijn blijven ze vergrendeld in het eigen netwerk van de fabrikant.
Bovendien helpt de opkomst van nieuwe protocollen gebruikers om Ethernet -technologie te gebruiken om de bestaande prestaties en kosten van hun apparatuur te doorbreken. Tegelijkertijd zullen machinebouwers die de juiste real-time Ethernet FieldBus-standaard gebruiken, ook een zeer belangrijk concurrentievoordeel kunnen behalen in termen van prijs/prestaties in vergelijking met andere traditionele industriële veldbus.
Dit is echter misschien niet meer zo belangrijk voor gebruikers van machinebouwers en apparatuur gebruikers, omdat na al die jaren van promotie en popularisering van industriële Ethernet -technologieën en -producten de uitdaging voor gebruikers niet langer is om te kiezen tussen traditionele industriële controlebussen en industriële ethernet, Maar om de felle concurrentie tussen te veel industriële Ethernet -protocollen en normen in een complexe en drukke markt onder ogen te zien. In plaats daarvan, in een complexe en drukke markt, met zoveel industriële Ethernet -protocollen "normen" die met elkaar concurreren en verschillende waarden en voordelen bieden, is het moeilijk om te weten welke "standaard" de juiste is om te kiezen. Het aannemen van het verkeerde (ongepast) protocol als standaard kan onnodige kosten betekenen en het concurrentievoordeel opofferen vanwege verminderde prestaties.
In alle discussies over industriële realtime Ethernet zijn er enkele schijnbaar eenvoudige feiten die vaak over het hoofd worden gezien. De keuze van een netwerkprotocolstandaard gaat niet alleen over harde technische specificaties en attributen, zoals prestaties en transmissiesnelheid ... het moet ook zachte statistieken en parameters van de applicatie -ervaring bevatten, zoals gebruiksgemak, openheid, onafhankelijkheid, risico Vermijd, consistentie, interoperabiliteit, beschikbaarheid op lange termijn en systeemverdelingskenmerken .... Deze factoren bepalen, wanneer ze worden gecombineerd of een protocol of "standaard" door gebruikers worden herkend of wijdverbreid worden op de markt.