Protokoly pro průmyslový Ethernet

-- 01.07.08

Potřeba zajistit možnost práce s širokou řadou aplikací a schopnost fungování v nejrůznějších prostředích je hnací silou vývoje protokolů a oživuje zájem uživatelů.

Ach, ten digitální věk! Zdá se to teprve nedávno (ve skutečnosti to je jen pár dekád), kdy řídicí technici začali usilovat o nahrazení starého protokolu analogového řídicího systému 4–20 mA jeho digitální verzí. Přínosy digitálního řízení byly bezesporu vzrušující – determinismus, jednodušší kabeláž, vysoká rychlost, schopnost vzdálené kalibrace a kontrola zdraví přístrojové techniky, …abychom uvedli jen pár příkladů. Tyto snahy měly úspěšný start, a když začaly přicházet inovace, komunita řídicích techniků držela pomocí standardizace věci pod kontrolou. Jak tomu skutečnost chtěla, protokoly průmyslového Ethernetu se staly pravými nástroji digitálního řízení a jako takové se přizpůsobily nejrůznějším aplikacím.

Pět let stará studie organizace Reed Corporate Research zjistila, že produkty využívající standard 4–20 mA dominovaly scéně řídicích produktů. To se mění. V nejnovějším průzkumu na téma protokolů průmyslového Ethernetu odpovídalo 295 respondentů. Vzhledem k tomu, že jedním z nejvýznamnějších přínosů Ethernetu je vnitrofiremní konektivita, nepřekvapuje, že 53 % respondentů uvedlo, že předmětem zájmu jejich technického zajištění byly zejména interdisciplinární týmy pro průmyslový Ethernet společně s informační technologií (34 %), technické zajištění výrobního závodu (23 %), management výroby (22 %) a v menší míře zákaznická podpora (8 %), kontrola a zajištění jakosti (8 %) a další.

Využívání sítě

Řídící technici používají Ethernet pro řadu funkcí uvnitř výrobního závodu. (Viz graf.) Využívání Ethernetu v aplikacích řízení obchodu začalo ve větší míře teprve v posledních letech, což signalizuje rostoucí angažovanost všech úrovní managementu v každodenní výrobě a je charakteristickým znakem nadnárodních firem v globální ekonomice.

 

Systém pro průmyslové řízení a sběr dat (SCADA) je s přehledem nejvýznamnější aplikací pro Ethernet na základní řídicí úrovni, jak uvádějí respondenti, kteří mu dali téměř o polovinu více hlasů než druhé nejvýznamnější aplikaci: diagnostika, testování a údržba.

 

Tyto aplikace využívají Ethernet specifickým způsobem na mnoha úrovních. Patří zde monitorování nebo sběr dat (78 %), řízení (68 %), výrobní operace nebo realizace (63 %) a podnikové operace (58 %). K aplikacím na nižší úrovni patřily I/O (48 %), akční členy (37 %) a senzory (24 %). V rámci řídicích systémů se sítě průmyslového Ethernetu soustředí okolo logiky (PC 89 %, PLC 79 % a PAC 66 %), ve srovnání se senzory (obrazové snímače 37 %, teplotní senzory/ snímače 18 % a senzory/snímače průtoku 17 %) nebo akční členy (oddělovací ventily 18 % a regulační ventily 14 %).

Nejpoužívanější protokoly

Podle respondentů průzkumu se pro průmyslové aplikace nejvíce používá následujících 10 protokolů průmyslového Ethernetu (v sestupném pořadí):