Au cours des dernières décennies, Ethernet Technology a changé la donne pour les industries dans une variété de domaines, depuis les premiers jours des réseaux locaux, aux réseaux à large bande ultérieurs, à Internet d'aujourd'hui. Et maintenant, les composants clés de la technologie Ethernet sont utilisés dans les bobines de contrôle industrielles, ce qui stimule l'évolution et l'évolution de l'ensemble de l'écosystème manufacturier.
En fait, la technologie Ethernet traditionnelle et le protocole TCP / IP sont utilisés depuis de nombreuses années dans l'industrie manufacturière pour les systèmes d'information et les systèmes de gestion du réseau d'entreprises et d'atelier pour les opérations de production, mais rarement pour l'interaction et la communication des données de contrôle et des informations dans les machines et les lignes de production réelles.
Le contrôleur de la machine lui-même (par exemple PLC, IPC ...) et sa connexion à l'actionneur (par exemple, lecteur, moteur ...). etc.) et son interaction avec les actionneurs (par exemple, les moteurs, les moteurs ...) la communication entre le contrôleur de machine lui-même (par exemple plc, IPC, etc.) et ses actionneurs (par exemple, les lecteurs, les moteurs ...) et les capteurs nécessitent toujours le Utilisation d'un bus de commande de champ déterministe. En utilisant le protocole TCP / IP traditionnel, les exigences déterministes en temps réel pour la communication du contrôle de la machine aux capteurs et actionneurs ne peuvent pas être réalisées et remplies, donc elle ne convient pas à une utilisation comme bus de couche de commande pour l'équipement industriel.
Cependant, dans l'industrie de la fabrication d'équipements, les constructeurs de machines (par exemple, ceux qui construisent des machines CNC, les appareils semi-conducteurs ...) voient la réutilisation de TCP / IP comme bus de couche de commande. Cependant, les constructeurs de machines dans l'industrie de la fabrication d'équipements (par exemple, ceux qui fabriquent des machines CNC, l'équipement de semi-conducteurs, ...) voient la valeur de réutiliser les composants matériels dans une configuration de réseau basée sur TCP / IP. En effet, la croissance explosive d'Internet a créé une norme technique largement courante pour les composants de communication Ethernet (par exemple, cartes, câbles, connecteurs ...). Étant donné que la croissance explosive d'Internet a créé une norme technique largement courante pour les composants de communication Ethernet (par exemple, cartes de communication, câbles, connecteurs, ...), le coût de ces cartes d'interface réseau (NICS) et TCP a été considérablement réduite à Une fraction ou même quelques dixièmes du coût des câbles de base de champ industriels traditionnels et des cartes d'acquisition de données (cartes DAQ). En conséquence, la réutilisation de ce type de matériel Ethernet aidera les organisations à réaliser des économies économiques importantes par rapport aux configurations traditionnelles de bus de terrain dédiées dans l'industrie.
L'impact économique de l'utilisation de Ethernet comme bus de terrain est incontestable, car les composants Ethernet peuvent aider à entraîner des réductions importantes des coûts du système tout en étant très polyvalent.
Par exemple, avec un bus de terrain propriétaire, un fabricant de robots devrait acheter l'intégralité des composants du système O&C auprès d'un seul fournisseur: cartes d'E / S spécialisées, disques, moteurs, câbles coûteux, connecteurs ... et ainsi de suite. etc.
Avec les protocoles de communication basés sur Ethernet standard, les cartes d'E / S peuvent être remplacées par des interfaces Ethernet génériques, les câbles de bus dédiés peuvent être remplacés par des câbles génériques Cat5 (paire torsadés de catégorie 5) et le coût des systèmes de service de servo peut être considérablement réduit si le Network Standard prend en charge plusieurs fournisseurs.
Dans le même temps, la connexion des composants du système machine à l'aide de Ethernet deviendra également plus facile. Par exemple, l'utilisation de câbles génériques Cat5, similaires à ceux utilisés pour les ordinateurs domestiques / bureaux de mise en réseau, facilitera la gestion et le maintien de l'équipement que l'utilisation de câbles de communication de bus complexes et spécialisés pour les contrôleurs de périphérique et les composants électriques. Ce ne sont que quelques-uns des avantages économiques de la technologie Ethernet.
L'industrie s'est rapidement rendu compte que si les protocoles TCP / UDP / IP ne pouvaient pas fournir la réponse déterministe en temps réel requise par les systèmes de contrôle industriel, le matériel Ethernet omniprésent et à faible coût, y compris les cartes d'interface réseau (NICS) et les câbles Ethernet Cat5, pourraient être Utilisé pour fournir l'infrastructure nécessaire pour la mise en réseau des systèmes de contrôle industriel, y compris l'utilisation de câbles Ethernet et de NICS, et l'utilisation de câbles Cat5 pour la mise en réseau des systèmes de contrôle industriel. Cependant, le matériel Ethernet omniprésent et à faible coût, y compris les cartes d'interface réseau (NICS) et les câbles Ethernet Cat5 ... peut être utilisé dans les systèmes d'équipement industriel pour aider à fournir la réponse en temps réel nécessaire pour les applications de contrôle.
Ce qui est nécessaire, c'est un nouveau protocole de communication en temps réel qui utilise la couche physique du matériel d'Ethernet, mais permet également au contrôleur de périphérique de se connecter et de communiquer avec tous les capteurs et actionneurs de l'appareil avec une certitude en temps réel.
Depuis le début du siècle, les principaux fabricants d'automatisation industrielle ont introduit au moins cinq protocoles de communication Ethernet industriels en temps réel, tels que Ethernet / IP, Ethercat, Powerlink, Profinet et Sercos III ... pour n'en nommer que quelques-uns. ... et ainsi de suite. Ils sont tous promus comme des «normes», prétendant réutiliser les protocoles Ethernet ou le matériel Ethernet et promettre de réduire le coût de la construction de systèmes de contrôle en temps réel pour l'équipement.
L'une des principales raisons de l'émergence de tant de "normes potentielles" est que chacune a une approche technique distinctement différente pour réutiliser les composants matériels Ethernet (par exemple, les cartes d'interface réseau et les câbles Cat5), ce qui réduit non seulement le coût de l'équipement de l'équipement et améliore les performances de la machine, mais permet également la transmission et l'interaction des informations et des données d'une manière qui prend en charge le contrôle en temps réel. Transmission et interaction pour soutenir les applications déterministes en temps réel.
Une autre raison de la coexistence de multiples protocoles Ethernet "standard" potentiels est peut-être que ces principaux fournisseurs d'automatisation industrielle tentent d'utiliser la technologie Ethernet pour économiser sur le coût global de leurs solutions système. En étendant leurs «normes» de produit à Ethernet, les clients obtiennent un certain avantage et une valeur de la technologie Ethernet, mais à long terme, ils restent enfermés dans le réseau propriétaire du fabricant.
De plus, l'émergence de nouveaux protocoles aide les utilisateurs à utiliser la technologie Ethernet pour percer les performances et le coût existants de leur équipement. Dans le même temps, les constructeurs de machines qui adoptent la bonne norme sur les bus de terrain Ethernet en temps réel pourront également obtenir un avantage concurrentiel très important en termes de prix / performance par rapport à tout autre bus de terrain industriel traditionnel.
Cependant, cela peut ne plus être si important pour les constructeurs de machines et les utilisateurs d'équipement, car après toutes ces années de promotion et de vulgarisation des technologies et produits Ethernet industriels, le défi pour les utilisateurs n'est plus de choisir entre les bus de contrôle industriel traditionnels et Ethernet industriel, Mais faire face à la concurrence féroce entre trop de protocoles et normes Ethernet industriels sur un marché complexe et bondé. Au lieu de cela, sur un marché complexe et bondé, avec tant de protocoles Ethernet industriels "normes" en concurrence et en offrant différentes valeurs et avantages, il est difficile de savoir quelle "standard" est le bon à choisir. L'adoption du mauvais protocole (inapproprié) en tant que norme peut signifier des coûts inutiles et sacrifier un avantage concurrentiel en raison de la réduction des performances.
Dans toutes les discussions sur Ethernet industriel en temps réel, il y a des faits apparemment simples qui sont souvent négligés. Le choix d'une norme de protocole de réseau ne concerne pas seulement les spécifications et les attributs techniques durs, tels que les performances et le taux de transmission ... il devrait également inclure des métriques et des paramètres de l'application, tels que la facilité d'utilisation, l'ouverture, l'indépendance, le risque Évitement, cohérence, interopérabilité, disponibilité à long terme et caractéristiques de distribution du système .... Ces facteurs, lorsqu'ils sont combinés, déterminent si un protocole ou une "norme" sera reconnu par les utilisateurs ou se répandra dans le Marketplace.