EtherNet/IP: โปรโตคอลมาตรฐานสำหรับการสื่อสารในเครือข่ายอุตสาหกรรม

EtherNet/IP เป็น fieldbus ที่ใช้อีเทอร์เน็ตอย่างกว้างขวางสำหรับการใช้เทคโนโลยีอีเทอร์เน็ตมาตรฐานในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม แต่ EtherNet/IP คืออะไรกันแน่? มันทำงานอย่างไร? EtherNet/IP มีข้อดีอะไรบ้าง?

EtherNet/IP มีข้อดีดังต่อไปนี้:

• การควบคุม การกำหนดค่า และการรวบรวมข้อมูลในเครือข่ายพร้อมกัน
• ความเข้ากันได้กับโปรโตคอลอีเทอร์เน็ต
• ความเร็วในการส่งสูง

ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับเทคโนโลยี

EtherNet/IP™ เปิดตัวในปี 2001 และปัจจุบันเป็นโซลูชันเครือข่ายอีเทอร์เน็ตอุตสาหกรรมที่ได้รับการพัฒนา พิสูจน์แล้ว และสมบูรณ์ที่สุดสำหรับการผลิตและกระบวนการอัตโนมัติ EtherNet/IP เป็นสมาชิกของกลุ่มเครือข่ายที่ใช้ Common Industrial Protocol (CIP™) ที่ชั้นบน CIP ครอบคลุมชุดข้อความและบริการที่ครอบคลุมสำหรับแอปพลิเคชันการผลิตและกระบวนการอัตโนมัติที่หลากหลาย รวมถึงการควบคุม ความปลอดภัย ความปลอดภัย พลังงาน การซิงโครไนซ์ การเคลื่อนไหว การกำหนดค่า และข้อมูล ในฐานะที่เป็นโปรโตคอลที่ไม่ขึ้นกับสื่ออย่างแท้จริง ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากผู้ขายหลายร้อยรายทั่วโลก CIP มอบสถาปัตยกรรมการสื่อสารที่เป็นหนึ่งเดียวให้กับผู้ใช้ทั่วทั้งองค์กรการผลิต

ระบบอุตสาหกรรมกำลังนำการเชื่อมต่ออีเทอร์เน็ตมาใช้มากขึ้นเพื่อแก้ปัญหาอุตสาหกรรม 4.0 ที่สำคัญของผู้ผลิตและความท้าทายด้านการสื่อสารในโรงงานอัจฉริยะ ความท้าทายเหล่านี้รวมถึงการรวมข้อมูล การซิงโครไนซ์ การเชื่อมต่อขอบ และความสามารถในการทำงานร่วมกันของระบบ โรงงานที่เชื่อมต่ออีเทอร์เน็ตช่วยให้ผลิตภาพสูงขึ้น และการผลิตที่ยืดหยุ่นและปรับขนาดได้ด้วยการเปิดใช้การเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายเทคโนโลยีสารสนเทศ (IT) และเทคโนโลยีปฏิบัติการ (OT) ซึ่งช่วยให้ทุกพื้นที่ของโรงงานสามารถตรวจสอบและควบคุมได้บนเครือข่ายแบนด์วิดธ์เดี่ยว ไร้รอยต่อ ปลอดภัย และสูง ซึ่งรองรับการสื่อสารที่สำคัญด้านเวลา การคำนวณที่ปรับขนาดและโครงสร้างพื้นฐานด้านการสื่อสารที่แข็งแกร่งเป็นส่วนสำคัญของโรงงานที่เชื่อมต่อ เครือข่ายในปัจจุบันต้องดิ้นรนกับการรับส่งข้อมูลที่เพิ่มขึ้นและความท้าทายในการทำงานร่วมกันผ่านโปรโตคอลจำนวนมากที่ต้องใช้เกตเวย์ที่ซับซ้อนและใช้พลังงานมากเพื่อแปลปริมาณข้อมูลทั่วทั้งโรงงาน อีเทอร์เน็ตสำหรับอุตสาหกรรมช่วยแก้ปัญหาด้านความสามารถในการทำงานร่วมกันเหล่านี้บนเครือข่ายเดียวโดยส่งมอบประสิทธิภาพที่เป็นตัวกำหนดที่สำคัญไปยังขอบของโรงงานได้อย่างราบรื่น

ประโยชน์ของ EtherNet/IP:

• ได้มาตรฐานและพัฒนาอย่างต่อเนื่อง
• บูรณาการอย่างง่าย
• ความเร็วสูง
• แบนด์วิดธ์สูง / แพ็กเก็ตข้อมูลขนาดใหญ่
• ความสามารถในการระบุที่อยู่สูง (อุปกรณ์มากขึ้นในระยะทางที่ไกลกว่า)
• การวินิจฉัย
• เชื่อมต่อกับองค์กรได้ง่ายขึ้น – การบรรจบกันที่ดีขึ้น
• ใช้กันอย่างแพร่หลาย / ลดต้นทุน
• ลดการฝึกอบรม (ยกระดับความรู้ด้านไอที)

เหตุใดเราจึงมีตัวเลือกนี้กับเซ็นเซอร์ของเรา

ประการแรก อีเธอร์เน็ต/IP เป็นโปรโตคอลที่ได้รับการสนับสนุนอย่างกว้างขวาง ซึ่งสามารถใช้ได้กับอุปกรณ์หลายร้อยเครื่อง ตัวอย่างเช่น ด้วยอีเทอร์เน็ต/IP คุณสามารถสร้างระบบอัตโนมัติและให้แต่ละส่วนประกอบสื่อสารกันได้อย่างง่ายดาย เนื่องจากโปรโตคอลการสื่อสารนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วทั้งอุตสาหกรรม ส่วนประกอบที่ดีที่สุดจึงสามารถเลือกได้จากตัวเลือกมากมายสำหรับงานเฉพาะ แทนที่จะจำกัดอุปกรณ์จากผู้ผลิตบางรายเท่านั้น นอกจากนี้ อีเธอร์เน็ต/IP ยังให้ความยืดหยุ่นสูงสุดสำหรับการขยายระบบในอนาคต รวมถึงความสามารถในการเพิ่มดิจิตอล I/O หรือเซ็นเซอร์ระยะไกลเมื่อใดก็ได้

การใช้อีเทอร์เน็ต/IP ยังช่วยให้บริษัทประหยัดเวลาและค่าใช้จ่ายเมื่อพวกเขากำลังออกแบบและพัฒนาระบบ อีเธอร์เน็ต/IP สามารถดำเนินการควบคุมและจัดการการกำหนดค่าตลอดจนแลกเปลี่ยนข้อมูล โดยที่โปรโตคอลบางตัวอนุญาตให้คุณแลกเปลี่ยนข้อมูลเท่านั้น ต้องใช้สายเคเบิลอีเทอร์เน็ตสำหรับการสื่อสารเท่านั้น ซึ่งช่วยลดปริมาณการเดินสายที่จำเป็นสำหรับระบบ ซึ่งช่วยลดต้นทุนการเดินสาย และประหยัดเวลาและเงินเมื่อออกแบบการเดินสายเข้าสู่ระบบ ตลอดจนแรงงานที่จำเป็นในการเดินสาย

โปรโตคอลอีเทอร์เน็ต/IP ยังช่วยให้ผู้ผลิตสามารถรวบรวมข้อมูลเพิ่มเติมจากอุปกรณ์ของตนได้ ตัวอย่างเช่น สามารถใช้อีเทอร์เน็ต/IP เพื่อสื่อสารการใช้พลังงานหรืออุณหภูมิของมอเตอร์ ข้อมูลนี้สามารถใช้สำหรับการวินิจฉัยหรือการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ที่ดีขึ้น ซึ่งช่วยให้พัฒนาเครื่องจักรที่ชาญฉลาดยิ่งขึ้นพร้อมเวลาทำงานที่มากขึ้น ส่งผลให้ประหยัดต้นทุนได้มากขึ้น

อีเธอร์เน็ต/IP ถูกปรับใช้ในหลายระบบ เนื่องจากเป็นหนึ่งในโปรโตคอลอุตสาหกรรมที่ครอบคลุมและคุ้มค่าที่สุดด้วยเหตุผลหลายประการ เพื่อประหยัดเวลาและค่าใช้จ่าย จำเป็นต้องมีสัญญาณที่รวดเร็วและแม่นยำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

สรุป:

• ข้อมูลสามารถเข้าถึงได้ทันทีเพื่อให้ผู้นำธุรกิจได้เห็นระบบอัตโนมัติของพวกเขาแบบเรียลไทม์
• ข้อมูลจากเครื่องมือวัดของคุณสามารถแจกจ่ายได้ทั่วทั้งองค์กรการผลิต
• วิเคราะห์กระบวนการผลิตเพื่อระบุปัญหาที่อาจเกิดขึ้นและที่กำลังจะเกิดขึ้น และปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวม

ง่ายต่อการรวมและบำรุงรักษา

การรวมและการกำหนดค่าที่ยืดหยุ่น

• เชื่อมต่อกับระบบ EtherNet/IP ทั้งหมด (PLC, PAC, DCS)
• ไฟล์คำอธิบายอุปกรณ์ที่หลากหลาย (EDS) สำหรับการเข้าถึงพารามิเตอร์อุปกรณ์อย่างครอบคลุม
• ชุดอินพุตเฉพาะแอปพลิเคชันสำหรับการเลือกข้อมูลที่ถูกต้องที่คุณต้องการ โดยไม่ต้องเพิ่มภาระเครือข่ายโดยไม่จำเป็น
• การส่งข้อความโดยนัยและชัดเจนช่วยให้เข้าถึงการวินิจฉัย การตรวจสอบ และการตรวจสอบได้oring ตลอดจนฟังก์ชันการทำงานขั้นสูง เช่น การวัดผลรวมหรือการวัดความเข้มข้น
• ใช้เวลาน้อยลงในการรวมอุปกรณ์ใหม่เข้ากับระบบควบคุม เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้ทักษะพิเศษในการเดินสาย ช่างเทคนิคสามารถใช้สายเคเบิลอีเทอร์เน็ตสำหรับอุตสาหกรรมได้
• เนื่องจากอุปกรณ์ภาคสนามเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ใช้โปรโตคอลเดียวกัน การทำงานร่วมกันระหว่างแบรนด์และอุปกรณ์จึงเป็นไปได้
• ผู้ใช้ของ Rheonics เซ็นเซอร์สามารถตรวจสอบพารามิเตอร์ได้สูงสุด 22 ตัว เช่น ความหนืด ความหนาแน่น อุณหภูมิ ความเข้มข้น ความหนืดจลนศาสตร์ และอื่นๆ ทั้งหมดในแบบเรียลไทม์ด้วยอีเทอร์เน็ต/IP
• เนื่องจากอัลกอริธึมอัจฉริยะภายใน ลูกค้าสามารถระบุความสะอาดและสถานะของเซ็นเซอร์ระหว่างการทดสอบการทำงาน และข้อมูลนี้จะเข้าถึงได้เสมอผ่านอีเทอร์เน็ต/IP

บำรุงรักษาง่าย

• ปรับปรุงกระบวนการบำรุงรักษา เช่น โดยการเข้าถึงการวินิจฉัยอุปกรณ์โดยตรงโดยใช้เว็บเซิร์ฟเวอร์รวม
• ลดเวลาในการเปลี่ยนอุปกรณ์ด้วย Automatic Device Configuration (ADC)
• โดยใช้ Rheonics เซ็นเซอร์ ช่างเทคนิคสามารถตรวจจับสาเหตุของข้อผิดพลาดในการวัดได้อย่างรวดเร็วoring ความสมบูรณ์ภายในของโพรบ
• ตรวจสอบสถานะของแหล่งจ่ายไฟแบบเรียลไทม์และช่วยแก้ปัญหาใดๆ เกี่ยวกับการวัดได้

ประโยชน์ของโปรโตคอลนี้

สำหรับวิศวกร

• เพิ่มประสิทธิภาพทางวิศวกรรม เช่น การใช้ไดรเวอร์อุปกรณ์ (EDS) ออนบอร์ดโดยตรงและขจัดความจำเป็นในเกตเวย์เพิ่มเติม
• ลดเวลาการว่าจ้าง เช่น โดยการกำหนดค่าอุปกรณ์ทั้งหมดโดยตรงจากระบบ และใช้ชุดการกำหนดค่าเพื่อเปิดใช้งานการทำงานแบบพลักแอนด์เพลย์

สำหรับผู้ปฏิบัติงานและเจ้าหน้าที่ซ่อมบำรุง

• ประสิทธิภาพการดำเนินงานที่ดีขึ้น เช่น โดยการให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์ที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นสำหรับการตัดสินใจ
• การปรับปรุงกระบวนการบำรุงรักษา เช่น การเข้าถึงการวินิจฉัยโดยตรงผ่านเว็บเซิร์ฟเวอร์ในตัวและการแลกเปลี่ยนอุปกรณ์แบบเสียบปลั๊ก

จุดเด่น:

• การทำงานร่วมกันร่วมกับระบบควบคุม Rockwell/Allen-Bradley
• ความพร้อมใช้งานของอุปกรณ์ (โมดูล I/O คอนโทรลเลอร์ ไดรฟ์ เกตเวย์ ฯลฯ)
• การใช้ฮาร์ดแวร์อีเทอร์เน็ตนอกชั้นวาง เช่น เราเตอร์ สวิตช์ สายเคเบิล)
• ง่ายต่อการรวมระบบโดยใช้ CIP (Common Industrial Protocol)
• EtherNet/IP™ เป็นมาตรฐาน กลุ่มที่จัดการ EIP, Open DeviceNet Vendors Association (ODVA) รับรองมาตรฐานที่ครอบคลุมและสม่ำเสมอซึ่งนำไปใช้กับผู้ขายและผลิตภัณฑ์ EtherNet/IP™ ทั้งหมด
• การจดจำอุปกรณ์ทันทีเป็นโหนดเครือข่าย
• ไฟล์การรวมระบบ (EDS) ที่อัปโหลดได้โดยตรงจากอุปกรณ์
• ไม่จำเป็นต้องทำแผนที่ข้อมูล ประชากรอัตโนมัติ
• การสนับสนุนการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ผ่านข้อมูลการวินิจฉัยที่เชื่อถือได้
• เว็บเซิร์ฟเวอร์ในตัวสำหรับการวินิจฉัยและการเข้าถึงระยะไกล
• เทคโนโลยี FDT/DTM สำหรับการกำหนดค่าอุปกรณ์แบบขยาย ข้อมูลสินทรัพย์ และการจัดการความสมบูรณ์ของสินทรัพย์

EtherNet/IP มอบโซลูชันเครือข่ายเดียวที่ปรับขนาดได้ให้แก่ผู้ใช้ในอุตสาหกรรมสำหรับแอปพลิเคชันประสิทธิภาพสูงแบบเรียลไทม์

Rheonics ด้านความเชี่ยวชาญ

แอปพลิเคชั่นทั่วไปสองสามตัวและตำแหน่งที่เราปรับใช้โปรโตคอล EtherNet/IP ได้แก่:

• เซ็นเซอร์ SRD พร้อมอีเทอร์เน็ต/IP เราสามารถป้อนการวัดความหนาแน่นลงในเครื่องวัดอื่นที่ต้องการการอัปเดตความหนาแน่นเป็นระยะเพื่อกำหนดตัวแปรอื่นๆ ผ่านอัลกอริทึม
• ความหนืดของแป้งผสมที่ใช้กับผลิตภัณฑ์อาหารเรียกน้ำย่อยต่างๆ
• การผลิตกาวไม้อัด
• วัดความหนืดในกระบวนการสำหรับหมึกน้ำ
• การจัดหาก๊าซเชื้อเพลิง
• โรงงานแปรรูปสำหรับการผลิตอาหาร ตลอดจนในอุตสาหกรรมเครื่องดื่มและโรงรีดนม
• ระบบอัตโนมัติและการควบคุมสำหรับการบำบัดน้ำ/น้ำเสีย
• ผลิตภัณฑ์อาหารเรียกน้ำย่อย
• กาว
• หมึกน้ำตาม

การใช้งาน (ระดับสูง มุมมองเครือข่าย)

ที่มา: อีเธอร์เน็ตอุตสาหกรรม EtherNet/IP สำหรับอินเทอร์เน็ตในทุกสิ่ง | https://indico.cern.ch/event/611566/attachments/1412034/2162094/PUB00295R3_EtherNet-IP_Seminar_EN_CERN.pdf

PLC และแพลตฟอร์มระบบอัตโนมัติที่ใช้ EtherNet/IP กับ:

• Allen Bradley PLC-สตูดิโอ 5000
• บมจ.ออมรอน – NCStudio
• WAGO PLC – รหัส

เกี่ยวกับองค์กร

ODVA ก่อตั้งขึ้นในปี 1995 เป็นสมาคมระดับโลกที่มีสมาชิกประกอบด้วยบริษัทระบบอัตโนมัติชั้นนำของโลก ภารกิจของ ODVA คือการพัฒนาเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารที่เปิดกว้างและทำงานร่วมกันได้ในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม ODVA ยอมรับโปรโตคอลเครือข่ายอิสระของสื่อ Common Industrial Protocol หรือ "CIP" และการปรับเครือข่ายของ CIP - EtherNet/IP, DeviceNet, CompoNet และ ControlNet เป็นเทคโนโลยีหลักและผลประโยชน์ร่วมกันหลักของการเป็นสมาชิก สำหรับการทำงานร่วมกันในอนาคตของระบบการผลิตและการบูรณาการระบบการผลิตกับระบบอื่นๆ ODVA ยอมรับการนำเอาเทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตและอีเทอร์เน็ตมาตรฐานที่ไม่มีการปรับเปลี่ยนมาใช้ในเชิงพาณิชย์ (COTS) มาใช้เป็นแนวทางในทุกที่ที่ทำได้ หลักการนี้เป็นตัวอย่างที่ดีของ EtherNet/IP ซึ่งเป็นเครือข่ายอีเทอร์เน็ตอุตสาหกรรมอันดับหนึ่งของโลก

Rheonics เครื่องวัดความหนาแน่นและเครื่องวัดความหนืดมีจำหน่ายในรูปแบบหัววัดและระบบการไหลผ่านสำหรับการติดตั้งในถัง สายการผลิต และเครื่องปฏิกรณ์ ทั้งหมด Rheonics ผลิตภัณฑ์ได้รับการออกแบบมาให้ทนทานต่อสภาพแวดล้อมกระบวนการที่รุนแรงที่สุด อุณหภูมิสูง การกระแทก การสั่นสะเทือน สารกัดกร่อน และสารเคมีในระดับสูง