Lösungen, die auf Ethernet und drahtloser Kommunikation basieren, haben begonnen, in der Branche an Boden zu gewinnen. Wie der klassische Feldbus können wir auch verschiedene Standards für Ethernet finden, aber alle haben dieselben Vorteile. Schauen wir uns EtherNet/IP an, eines der populärsten Ethernet-Protokolle der Welt.

Die Geschichte von EtherNet/IP

In den 1990er Jahren begann eine Gruppe bei ControlNet International Ltd., EtherNet/IP zu entwickeln. 2000 benötigte diese Gruppe Unterstützung, um ihre Arbeit fortzusetzen und wendete sich an ODVA.
ODVA, ein 1995 gegründeter globaler Verband der Automationshersteller, stimmte einer Partnerschaft zur Weiterentwicklung der Technologie zu. Schließlich wurde 2009 das Abkommen geschlossen, das ODVA und seinen Mitgliedern die Kontrolle über EtherNet/IP gab.
ODVA unterstützt auch Common Industrial Protocol (CIP™) und seine Anpassungen, wie ControlNet™, CompoNet™ und DeviceNet™. Darüber hinaus verfolgt ODVA die Interoperabilität zwischen Marken und Systemen. Dazu ermutigt es die Annahme von handelsüblichen, nicht modifizierten Internet- und Ethernet-Technologien.

Was ist EtherNet/IP?

Ethernet/IP ist ein flexibles Protokoll basierend auf CIP, das dem Open Systems Interconnection (OSI)-Modell folgt. Sie können es verwenden, um Feldgeräte, Überwachungssysteme und Steuerungen zu verbinden. Es funktioniert für Energiesteuerung (Softstarter, Motoren, Treiber, etc.) und diskrete Steuerung (Sicherheitscontroller, Sicherheits-I/O, Roboter, etc.).
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Sie finden es auch in der Konvergenz der industriellen Automatisierungstechnik (IAT) und Informationstechnologie (IT). EtherNet/IP können Sie mit IP-Kameras, IP-Telefone, WLAN und vielem mehr nutzen.

EtherNet/IP Standards

Ethernet/IP unterstützt viele Standards:
IEEE 802.3 – Standard, Ethernet, Precision Time Protocol (IEEE-15088)
IEC – Internationale Elektrotechnische Kommission – IEC 61158
ODVA – Common Industrial Protocol (CIP)
IETF – Internet Engineering Task Force, Standard Internet Protocol (IP)
Das OSI-Modell definiert den Protokollrahmen in sieben Schichten. Und EtherNet/IP fügt CIP zur Session-Schicht und allem darüber hinaus hinzu.
Anwendung – Schicht 07: Netzwerkdienste für die Benutzeranwendung (CIP IEC 61158)
Präsentation – Schicht 06: Verschlüsselung und andere Verarbeitung (CIP IEC 61158)
Session – Schicht 05: Prozessmanagement (CIP IEC 61158)
Transport – Schicht 04: End-to-End-Lieferung und Fehlerkorrektur
Netzwerk – Schicht 03: Paketzustellung und Routing (Router)
Datenlink – Schicht 02: Datenrahmung und Fehlerprüfung (Schalter)
Physikalische – Schicht 01: Signaltyp, Kabeltyp, etc. (Verkabelung)
Ethernet/IP erlaubt verschiedenen Protokollne, im selben Netzwerk zu arbeiten. So können HTTP, Modbus TCP, CIP und mehr zusammenarbeiten. Es garantiert keine Interoperabilität, aber man kann Gateways kaufen, die übersetzen können. Und die Kommunikation zwischen den Schichten nutzt die Kapselung und die Dekapselung durch den OSI-Stack.
Mit EtherNet/IP haben Sie viele Möglichkeiten zu kommunizieren – Glasfaser, kabellos, Kupfer-Kabel, etc. – und die physische Schicht unabhängig zu machen. Die Datenverknüpfungsschicht arbeitet auch unabhängig, sodass unterschiedliche Standards abhängig von der physischen Ebene, wie IEEE 802.3 (Glasfaser), IEEE 802.3 oder 802.1 (Kupfer) und IEEE 802.11 (WiFi).

Ethernet/IP-Topologie

Mit einem isolierten Netzwerk und einem einzigen Controller können Sie eine von drei Netzwerkstrukturen haben: Stern, linear oder Ring. Und diese können als eigenständige Systeme funktionieren, als Beispiel können wir Verarbeitungsanlagen nennen.
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Sie können auch ein isoliertes Netzwerk mit mehreren Controllern haben. Hier können Sie die gleichen Topologien verwenden, aber Sie werden alle Schicht-2-Schalter mit einem Schicht-3-Schalter verbinden.
Zuletzt können Sie ein integriertes Steuerungssystem mit ODVA-Terminologie haben. Hier haben Sie mehrere Topologien, die industrielle und nicht-industrielle Geräte in den Zonenebenen 0 bis 3 verbinden.

Schlussfolgerung

Ethernet/IP als Protokoll richtet sich nach dem Konzept der Industrie 4.0 und dem Industrial Internet of Things (IIoT). Sie haben also eine Reihe von Optionen, wenn Sie Protokolle und Topologien mit lokalen oder entfernten Verbindungen mischen und anpassen können. Und am besten ist, dass es bereits viele Geräte mit dem EtherNet/IP-Protokoll am Markt gibt.

Wenn Sie mehr über solche Technologien/Produkte erfahren möchten, get in touch with our engineers!

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