Промышленные ETHERNET-сети

Что такое Industrial Ethernet / промышленный Ethernet?

Промышленный Ethernet является преемником традиционного Ethernet для офисного применения и используется в основном для передачи данных в промышленном производстве. Для этого есть веские причины: промышленный Ethernet предлагает бесперебойную сетевую инфраструктуру в реальном времени. Области применения разнообразны и охватывают как физический уровень и уровень контроллера, так и уровень  MES / ERP, Manufacturing Execution System (MES) для координации заказов и Enterprise Resource Planning (ERP) для планирования ресурсов предприятия.  Технология промышленного Ethernet включает в себя большое адресное пространство для участников. С адресацией IPV6 могут быть реализованы сети с практически неограниченным количеством участников. Большие объемы данных могут передаваться одновременно и на высоких скоростях до 40 Гбит / с по меди. Это также относится к передаче данных на большие расстояния: расстояния до 80 км могут быть преодолены с помощью оптоволоконных кабелей. Сети могут быть легко расширены и сегментированы с помощью коммутаторов и маршрутизаторов.

В чем разница между Ethernet и Industrial Ethernet?

Ethernet изначально предназначен для  офисной сети и обычно подключается в офисной зоне по звездообразной топологии. Промышленный Ethernet был разработан на основе этой базовой технологии. Однако для промышленного применения решающее значение имеют возможность передавать большие объемы данных и надежность в реальном времени. По этой причине были разработаны компоненты и протоколы, которые обеспечивают предсказуемое по времени поведение и механизмы резервирования для предотвращения сбоев. Поэтому передача данных не прерывается, а сбои и простои сводятся к минимуму. Промышленный Ethernet, как следует из названия, используется в промышленной зоне (на полевом уровне) и поэтому должен работать надежно даже в экстремальных условиях. Поэтому наши продукты для промышленного Ethernet не только выдерживают экстремальные температуры, пыль и влажность, но и устойчивы к химическим и физическим нагрузкам.

Какие преимущества перед Fieldbus?

Промышленный Ethernet используется в промышленной автоматизации всякий раз, когда функциональности полевых шин уже недостаточно. Важную роль здесь играет не только передача данных в реальном времени. Полученные данные в режиме реального времени обеспечивают надежную и безошибочную сетевую инфраструктуру на всех уровнях и в разных системах. Поэтому продукты PROFINET® предназначены для эффективной и быстрой передачи даже самых больших объемов данных. Связь без помех обеспечивается здесь через кольцевую топологию. Это означает, что сеть может продолжать работать как обычно, даже если произошел сбой коммутатора. Хотя диапазон адресов охватывает практически неограниченное количество участников, все участники сети также могут одновременно отправлять и получать большие объемы данных без коллизий или помех в каналах связи. Промышленный Ethernet может использоваться с различными компонентами, такими как медные кабели, оптоволокно или Wi-Fi. Передача по медному кабелю также покрывает большие расстояния без потери качества.  Переключатели (свитчи) многократно усиливают сигналы, чтобы данные не терялись при передаче сигнала.

СТАНДАРТЫ ETHERNET
PROFINET®

PROFINET® является ведущим стандартом открытого промышленного Ethernet для всех областей технологии промышленной автоматизации в Европе. Этот тип коммуникационной системы позволяет осуществлять обмен данными в режиме реального времени между контроллерами и полевыми устройствами с использованием промышленного Ethernet. PROFINET® является преемником PROFIBUS®, стандарта протокола полевой шины (fieldbus), который стандартизирован организацией пользователей PROFIBUS & PROFINET International (PI). LAPP играет активную роль в дальнейшем развитии PROFINET®.

RT (в реальном времени) вариант PROFINET® позволяет устройствам контроллера и полевым устройствам обмениваться данными в режиме реального времени. Для этого не нужно предъявлять дополнительные требования к сетевым компонентам. Время цикла для обмена данными без синхронизации часов составляет ок. 10 миллисекунд Вариант RT используется, например, в системах удаленного ввода-вывода.

Когда речь идет о специальных приложениях, которые требуют синхронизации по времени, например,  для синхронизации сервоприводов, важно использовать изохронную связь между контроллером и полевым устройством, как это предусмотрено в варианте IRT (изохронного реального времени) PROFINET®. Сети IRT предъявляют дополнительные требования к оборудованию, и стандартные коммутаторы Ethernet не подходят в этом случае. Время цикла для обмена данными составляет менее 1 миллисекунды.

PROFINET® FAST CONNECT

Конструкция Fast Connect облегчает монтаж коннектора благодаря специально разработанной внутренней оболочке и разделительной крестовине вместо парного экранирования. Это значительно сокращает время сборки и при этом обеспечивает выполнение все требований к экранированию и эксплуатации. Сложное четырехкратное удаление парного экранирования больше не требуется. Используя соответствующий инструмент, изоляция может быть снята непосредственно с жил витой пары.

Все компоненты Fast Connect имеют аббревиатуру «FC» в обозначении артикула.