EtherNet/IP: стандартный протокол для связи в промышленных сетях.

EtherNet/IP — это широко используемая полевая шина на основе Ethernet для реализации стандартной технологии Ethernet в промышленной автоматизации. Но что такое EtherNet/IP? Как это работает? И какие преимущества предлагает EtherNet/IP?

EtherNet/IP предлагает вам следующие преимущества:

• Одновременный контроль, настройка и сбор данных в сети
• Совместимость с протоколом Ethernet
• Высокая скорость передачи

Введение в технологию

EtherNet/IP™ был представлен в 2001 году и на сегодняшний день является наиболее развитым, проверенным и полным промышленным сетевым решением Ethernet, доступным для автоматизации производства и процессов. EtherNet/IP является членом семейства сетей, которые реализуют Общий промышленный протокол (CIP™) на своих верхних уровнях. CIP включает в себя полный набор сообщений и услуг для различных приложений автоматизации производства и процессов, включая управление, безопасность, защиту, энергию, синхронизацию, движение, настройку и информацию. Будучи действительно независимым от среды протоколом, поддерживаемым сотнями поставщиков по всему миру, CIP предоставляет пользователям унифицированную коммуникационную архитектуру на всем производственном предприятии.

Промышленные системы все чаще используют подключение Ethernet для решения ключевых задач производителей, связанных с Индустрией 4.0 и умными заводскими коммуникациями. Эти проблемы включают интеграцию данных, синхронизацию, граничное подключение и совместимость систем. Заводы, подключенные к Ethernet, обеспечивают более высокую производительность производства, а также более гибкое и масштабируемое производство за счет обеспечения связи между сетями информационных технологий (ИТ) и операционных технологий (ОТ). Это позволяет осуществлять мониторинг и управление всеми участками завода в единой бесшовной, безопасной сети с высокой пропускной способностью, которая поддерживает срочную связь. Масштабируемые вычисления и надежная коммуникационная инфраструктура — основа подключенного производства. Современные сети борются с растущими нагрузками трафика и проблемами совместимости множества протоколов, которые требуют сложных энергоемких шлюзов для передачи трафика по всему предприятию. Industrial Ethernet решает эти проблемы функциональной совместимости в одной сети, беспрепятственно обеспечивая критически важную детерминированную производительность на границе предприятия.

Преимущества EtherNet/IP:

• Стандартизированный и постоянно развивающийся
• Простая интеграция
• Высокая скорость
• Высокая пропускная способность/большие пакеты данных
• Широкие возможности адресации (больше устройств на больших расстояниях)
• Диагностика
• Более простое подключение к предприятию — лучшая конвергенция.
• Широкая доступность / более низкая стоимость
• Сокращенное обучение (используйте знания в области ИТ)

Почему у нас есть эта опция с нашими датчиками?

Во-первых, Ethernet/IP — это широко поддерживаемый протокол, который можно использовать с сотнями устройств. Например, с помощью Ethernet/IP можно построить систему автоматизации, в которой все компоненты легко взаимодействуют друг с другом. Поскольку этот коммуникационный протокол широко используется в отрасли, для конкретной работы можно выбрать лучший компонент из множества вариантов, а не ограничиваться устройствами определенных производителей. Кроме того, Ethernet/IP обеспечивает максимальную гибкость для расширения системы в будущем, включая возможность добавления цифровых входов/выходов или удаленных датчиков в любое время.

Использование Ethernet/IP также помогает компаниям экономить время и деньги при проектировании и разработке системы. Ethernet/IP может осуществлять контроль и управление конфигурацией, а также обмениваться данными, в то время как некоторые протоколы позволяют только обмениваться данными. Для связи необходимы только кабели Ethernet. Это по своей сути сокращает количество проводки, необходимой для системы, что снижает затраты на проводку и экономит время и деньги при проектировании проводки в системе, а также трудозатраты, необходимые для прокладки проводки.

Протокол Ethernet/IP также позволяет производителям собирать больше информации со своих устройств. Например, Ethernet/IP можно использовать для передачи данных об энергопотреблении или температуре двигателя. Эти данные можно использовать для более качественной диагностики или профилактического обслуживания, что помогает разрабатывать более интеллектуальные машины с увеличенным временем безотказной работы, что приводит к дополнительной экономии средств.

Ethernet/IP используется во многих системах, поскольку по целому ряду причин это один из наиболее полных и экономичных промышленных протоколов. Чтобы сэкономить время и деньги, важно, чтобы сигналы были максимально быстрыми и точными.

Резюме:

• К данным можно получить мгновенный доступ, чтобы дать бизнес-лидерам представление о своей системе автоматизации в режиме реального времени.
• Данные с вашего КИП могут быть распределены по всему производственному предприятию.
• Проанализируйте производственные процессы, чтобы выявить потенциальные и предстоящие проблемы и улучшить общую производительность.

Простота интеграции и обслуживания

Гибкая интеграция и конфигурация

• Подключение ко всем системам EtherNet/IP (PLC, PAC, DCS)
• Богатый файл описания устройства (EDS) для полного доступа к параметрам устройства
• Сборки ввода для конкретных приложений для выбора нужной информации без ненужного увеличения нагрузки на сеть
• Неявный и явный обмен сообщениями обеспечивает доступ к диагностике, проверке и мониторингу.oring а также расширенные функции, такие как суммирование или измерение концентрации.
• Интеграция новых устройств в систему управления занимает меньше времени, поскольку для подключения не требуются специальные навыки, техник может использовать любой промышленный кабель Ethernet.
• Поскольку большинство коммерческих полевых устройств используют один и тот же протокол, возможно взаимодействие между устройствами и брендами.
• Пользователи Rheonics Датчики могут контролировать до 22 параметров, таких как вязкость, плотность, температура, концентрация, кинематическая вязкость и т. д., и все это в режиме реального времени с помощью Ethernet/IP.
• Благодаря внутреннему интеллектуальному алгоритму заказчик может определить чистоту и состояние датчика во время ввода в эксплуатацию, и эта информация всегда доступна через Ethernet/IP.

Упрощенное обслуживание

• Улучшенные процессы обслуживания, например, прямой доступ к диагностике устройства с помощью встроенного веб-сервера.
• Сократите время замены устройства с помощью автоматической настройки устройства (ADC).
• С помощью Rheonics датчиков, технические специалисты могут быстро обнаружить причину любой ошибки в измерениях с помощью монитораoring внутренняя целостность зонда.
• Отслеживайте состояние источника питания в режиме реального времени и позволяет устранять любые проблемы с измерениями.

Преимущества этого протокола

Для инженеров

• Оптимизированная инженерная эффективность, например, использование драйверов устройств (EDS) непосредственно на плате и устранение необходимости в дополнительных шлюзах.
• Сокращение времени ввода в эксплуатацию, например, за счет конфигурирования всех устройств непосредственно из системы и использования конфигурационных сборок для включения операций plug-and-play.

Для операторов и обслуживающего персонала

• Повышение производительности, например, за счет предоставления более полных данных в режиме реального времени для принятия решений.
• Усовершенствования процессов обслуживания, такие как прямой доступ к диагностике через встроенный веб-сервер и обмен устройствами по принципу plug-and-play.

Особенности:

• Общая совместимость с системами управления Rockwell/Allen-Bradley
• Готовая доступность устройств (модули ввода-вывода, контроллеры, приводы, шлюзы и т. д.)
• Использование стандартного оборудования Ethernet, такого как маршрутизаторы, коммутаторы, кабели)
• Простота системной интеграции с использованием CIP (Common Industrial Protocol)
• EtherNet/IP™ — это стандарт. Группа, управляющая EIP, Open DeviceNet Vendors Association (ODVA), обеспечивает согласованный всеобъемлющий стандарт, применимый ко всем поставщикам и продуктам EtherNet/IP™.
• Мгновенное распознавание устройства как сетевого узла
• Файл системной интеграции (EDS), загружаемый напрямую с устройства
• Отображение данных не требуется, автоматическое заполнение
• Прогностическое техническое обслуживание благодаря надежным диагностическим данным
• Встроенный веб-сервер для диагностики и удаленного доступа
• Технология FDT/DTM для расширенной конфигурации устройств, информации об активах и управления их состоянием

EtherNet/IP предоставляет промышленным пользователям единое масштабируемое сетевое решение для высокопроизводительных приложений реального времени.

Rheonics Эксперты в своем деле

Вот несколько типичных приложений, в которых мы развернули протокол EtherNet/IP:

• Датчик SRD с Ethernet/IP мы можем передавать измерения плотности в другой измеритель, который требует периодических обновлений плотности для определения других переменных с помощью алгоритма.
• Вязкость жидкого теста, применяемого для различных закусок.
• Производство фанерного клея
• Измерение вязкости в процессе производства чернил на водной основе
• Поставка топливных газов
• Перерабатывающие установки для производства продуктов питания, а также для производства напитков и молочных заводов
• Автоматизация и управление очисткой воды/сточных вод
• Продукты для закусок
• Клеи
• Чернила на водной основе

Реализация (высокий уровень, сетевое представление)

Источник: EtherNet/IP Industrial Ethernet для Интернета вещей | https://indico.cern.ch/event/611566/attachments/1412034/2162094/PUB00295R3_EtherNet-IP_Seminar_EN_CERN.pdf

ПЛК и платформы автоматизации, в которых EtherNet/IP используется с:

• Аллен Брэдли PLC-Studio 5000
• ПЛК Омрон – NCStudio
• ПЛК WAGO — Codesys

Об организации

Основанная в 1995 году, ODVA представляет собой глобальную ассоциацию, членами которой являются ведущие мировые компании по автоматизации. Миссия ODVA заключается в продвижении открытых, интероперабельных информационных и коммуникационных технологий в промышленной автоматизации. ODVA признает свой независимый от среды сетевой протокол, Общий промышленный протокол или «CIP» — и сетевые адаптации CIP — EtherNet/IP, DeviceNet, CompoNet и ControlNet — в качестве своей основной технологии и основного общего интереса своих членов. Для будущего взаимодействия производственных систем и интеграции производственных систем с другими системами ODVA использует коммерческие готовые (COTS) и стандартные, немодифицированные технологии Интернета и Ethernet в качестве руководящего принципа везде, где это возможно. Примером этого принципа является EtherNet/IP – промышленная сеть Ethernet номер один в мире.

Rheonics Измерители плотности и вязкости доступны в виде зондов и проточных систем для установки в резервуарах, технологических линиях и реакторах. Все Rheonics Продукция разработана так, чтобы выдерживать самые суровые технологические среды, высокие температуры, высокий уровень ударов, вибраций, абразивов и химикатов.