През последните няколко десетилетия Ethernet Technology е смяна на игри за индустрии в различни области, от ранните дни на местните зони, до по -късни широколентови мрежи, до днешния интернет. И сега ключовите компоненти на Ethernet технологията се използват в полевите бузи за индустриален контрол, движещи еволюцията и еволюцията на цялата производствена екосистема.
Всъщност традиционната Ethernet технология и TCP/IP протоколът се използват от много години в производствената индустрия за информационни системи и системи за управление на предприятия и магазини за производствени операции, но рядко за взаимодействие и комуникация на контролни данни и информация В рамките на действителните машини и производствените линии.
Самият машинен контролер (напр. PLC, IPC ...) и връзката му с задвижването (например задвижване, двигател ...). и др Използване на детерминирана шина за контрол на полето. Използвайки традиционния TCP/IP протокол, детерминираните изисквания в реално време за комуникация от контрола на машината до сензорите и задвижващите механизми не могат да бъдат реализирани и изпълнени, така че той не е подходящ за използване като шина за контролен слой за индустриално оборудване.
В индустрията за производство на оборудване обаче машинните строители (напр на тези, които изграждат CNC машини, полупроводникови устройства ...) виждат повторната употреба на TCP/IP като контролен слой шина. Въпреки това, производителите на машини в производството на оборудване (напр. Тези, които правят машини за ЦПУ, полупроводниково оборудване, ...) Вижте стойността при повторното използване на хардуерни компоненти в TCP/IP-базирана мрежова настройка. Това е така, защото експлозивният растеж на Интернет създаде широко често срещан технически стандарт за комуникационни компоненти на Ethernet (напр. Карти, кабели, конектори ...). Тъй като експлозивният растеж на интернет създаде широко често срещан технически стандарт за компоненти на комуникацията на Ethernet (напр. Комуникационни карти, кабели, конектори, ...), цената на тези мрежови интерфейсни карти (NIC) и TCP кабели е драстично намалена до част или дори няколко десети от цената на традиционните индустриални кабели на Fieldbus и карти за събиране на данни (DAQ карти). В резултат на това повторното използване на този тип хардуер на Ethernet ще помогне на организациите да постигнат значителни икономически спестявания в сравнение с традиционните, специални конфигурации на Fieldbus в индустрията.
Икономическото въздействие от използването на Ethernet като Fieldbus е безспорно, тъй като компонентите на Ethernet могат да помогнат да се постигне значително намаляване на разходите на системата, като в същото време е много универсален.
Например, със собственик на полето, производителят на роботи ще трябва да закупи всички компоненти на системата O&C от един доставчик: специализирани I/O карти, серво устройства, двигатели, скъпи кабели, конектори ... и т.н. и т.н.
With standard Ethernet-based communication protocols, I/O cards can be replaced by generic Ethernet interfaces, dedicated bus cables can be replaced by generic CAT5 (Category 5 twisted pair) cables, and the cost of servo drive systems can be significantly reduced if the Мрежовият стандарт поддържа множество доставчици.
В същото време свързването на компонентите на машинната система с помощта на Ethernet също ще стане по -лесно. Например, използването на генерични кабели CAT5, подобни на тези, използвани за мрежови домашни/офис компютри, ще улесни управлението и поддържането на оборудването, отколкото използването на сложни, специализирани комуникационни кабели на шината за контролери на устройства и електрически компоненти. Това са само част от икономическите ползи от Ethernet технологията.
Промишлеността бързо осъзна, че докато TCP/UDP/IP протоколите не могат да осигурят детерминиран отговор в реално време, изисквани от системите за индустриален контрол, повсеместния и нискотарифния Ethernet хардуер, включително мрежови интерфейсни карти (NICS) и CAT5 Ethernet кабели, могат да бъдат Използва се за осигуряване на необходимата инфраструктура за работа на системите за индустриален контрол, включително използването на Ethernet кабели и NIC, и използването на CAT5 кабели за Мрежата на системите за индустриален контрол. Въпреки това, повсеместният и евтин хардуер Ethernet, включително мрежови интерфейсни карти (NICS) и CAT5 Ethernet кабели ... могат да се използват в системите за индустриално оборудване, за да помогнат за осигуряването на реакцията в реално време, необходима за контролните приложения.
Необходимо е нов протокол за комуникация в реално време, който използва хардуерния физически слой на Ethernet, но също така позволява на контролера на устройството да се свързва и комуникира с всички сензори и задвижващи механизми в устройството със сигурност в реално време.
От началото на века водещите производители на индустриална автоматизация са въвели най-малко пет различни протоколи за комуникация в индустрията в реално време, като Ethernet/IP, Ethercat, Powerlink, Profinet и Sercos III ... за да назовем само няколко. ... и така нататък. Всички те се насърчават като "стандарти", като твърдят, че използват повторно протоколи на Ethernet или Ethernet хардуер и обещават да намалят разходите за изграждане на системи за контрол в реално време за оборудване.
Една от основните причини за появата на толкова много „потенциални стандарти“ е, че всеки има ясно различен технически подход за повторна употреба на хардуерни компоненти на Ethernet (напр. Мрежови интерфейсни карти и CAT5 кабели), което не само драстично намалява цената на оборудването и подобрява работата на машината, но също така дава възможност за предаване и взаимодействие на информация и данни по начин, който поддържа контрол в реално време. Предаване и взаимодействие в подкрепа на детерминирани приложения в реално време.
Може би друга причина за съвместното съществуване на множество потенциални „стандартни“ протоколи Ethernet е, че тези водещи доставчици на индустриална автоматизация се опитват да използват Ethernet технологията, за да спестят от общата цена на техните системни решения. Разяснявайки своите продукта „стандарти“ на Ethernet, клиентите получават известно предимство и стойност от Ethernet технологията, но в дългосрочен план те остават заключени в собствената мрежа на производителя.
В допълнение, появата на нови протоколи помага на потребителите да използват Ethernet технологията, за да пробият съществуващата производителност и цената на тяхното оборудване. В същото време машинните строители, които приемат правилния стандарт на Ethernet Fieldbus в реално време, също ще могат да получат много значително конкурентно предимство по отношение на цената/производителността в сравнение с всеки друг традиционен индустриален Fieldbus.
Това обаче може да не е толкова важно за производителите на машини и потребителите на оборудване, тъй като след всички тези години на промоция и популяризиране на индустриални Ethernet технологии и продукти, предизвикателството за потребителите вече не избират между традиционните индустриални автобуси и индустриалния Ethernet, Но да се изправим пред ожесточената конкуренция между твърде много протоколи и стандарти за индустриални Ethernet на сложен и претъпкан пазар. Вместо това, на сложен и претъпкан пазар, с толкова много индустриални протоколи на Ethernet „стандарти“, които се конкурират помежду си и предлагат различни ценности и предимства, е трудно да се знае кой „стандарт“ е правилният да изберете. Приемането на грешен (неподходящ) протокол като стандарт може да означава ненужни разходи и жертва на конкурентно предимство поради намаленото представяне.
Във всички дискусии за индустриалния Ethernet в реално време има някои на пръв поглед прости факти, които често се пренебрегват. Изборът на стандарт за мрежов протокол не е само за твърди технически спецификации и атрибути, като производителност и скорост на предаване ... Той също трябва да включва меки показатели и параметри на опита на приложението, като лекота на използване, откритост, независимост, риск Избягване, последователност, оперативна съвместимост, дългосрочна наличност и характеристики на разпределение на системата .... Тези фактори, когато се комбинират, определят дали протокол или „стандартен“ ще бъдат разпознати от потребителите или ще станат широко разпространени на пазара.