EtherNet/IP: Endüstriyel ağlarda iletişim için standart protokol

EtherNet/IP, endüstriyel otomasyonda standart Ethernet teknolojisini uygulamak için yaygın olarak kullanılan Ethernet tabanlı bir fieldbus'tır. Ancak EtherNet/IP tam olarak nedir? O nasıl çalışır? Ve EtherNet/IP hangi avantajları sunuyor?

EtherNet/IP size aşağıdaki avantajları sunar:

• Bir ağda eşzamanlı kontrol, yapılandırma ve veri toplama
• Ethernet protokolü ile uyumluluk
• Yüksek iletim hızı

Teknolojiye giriş

EtherNet/IP™ 2001 yılında piyasaya sürüldü ve bugün üretim ve proses otomasyonu için mevcut en gelişmiş, kanıtlanmış ve eksiksiz endüstriyel Ethernet ağ çözümüdür. EtherNet/IP, üst katmanlarında Ortak Endüstriyel Protokolü (CIP™) uygulayan bir ağ ailesinin üyesidir. CIP, kontrol, güvenlik, güvenlik, enerji, senkronizasyon, hareket, konfigürasyon ve bilgi dahil olmak üzere çeşitli üretim ve proses otomasyon uygulamaları için kapsamlı bir mesaj ve hizmet paketini kapsar. Dünya çapında yüzlerce satıcı tarafından desteklenen gerçek anlamda medyadan bağımsız bir protokol olan CIP, kullanıcılara üretim işletmesi genelinde birleşik bir iletişim mimarisi sağlar.

Endüstriyel sistemler, üreticilerin temel Endüstri 4.0 ve akıllı fabrika iletişim zorluklarını çözmek için Ethernet bağlantısını giderek daha fazla benimsiyor. Bu zorluklar arasında veri entegrasyonu, senkronizasyon, uç bağlantı ve sistem birlikte çalışabilirliği sayılabilir. Ethernet bağlantılı fabrikalar, bilgi teknolojisi (BT) ve işletim teknolojisi (OT) ağları arasında bağlantı sağlayarak daha yüksek üretim üretkenliği ve daha esnek ve ölçeklenebilir üretim sağlar. Bu, fabrikanın tüm alanlarının, zaman açısından kritik iletişimi destekleyen tek, kesintisiz, güvenli ve yüksek bant genişliğine sahip bir ağ üzerinde izlenmesine ve kontrol edilmesine olanak tanır. Ölçekli bilgi işlem ve sağlam bir iletişim altyapısı, bağlı fabrikanın can damarıdır. Günümüzün ağları, trafiği fabrika genelinde çevirmek için karmaşık, güç tüketen ağ geçitleri gerektiren sayısız protokolde artan trafik yükleri ve birlikte çalışabilirlik zorluklarıyla mücadele ediyor. Endüstriyel Ethernet, kritik deterministik performansı fabrikanın uç noktalarına sorunsuz bir şekilde sunarak bu birlikte çalışabilirlik sorunlarını tek bir ağ üzerinde çözer.

EtherNet/IP'nin Faydaları:

• Standartlaştırılmış ve sürekli gelişen
• Basit entegrasyon
• Yüksek hız
• Yüksek bant genişliği / büyük veri paketleri
• Yüksek adresleme kapasitesi (daha uzak mesafelerde daha fazla cihaz)
• Teşhis
• Kuruluşa daha basit bağlantı – daha iyi yakınsama.
• Yaygın olarak kullanılabilir / daha düşük maliyet
• Azaltılmış eğitim (BT bilgisinden yararlanın)

 

---

Sensörlerimizde neden bu seçeneğe sahibiz?

İlk olarak, Ethernet/IP, yüzlerce cihazla kullanılabilen, yaygın olarak desteklenen bir protokoldür. Örneğin, Ethernet/IP ile bir otomasyon sistemi kurmak ve her bileşenin birbiriyle kolayca iletişim kurmasını sağlamak mümkündür. Bu iletişim protokolü endüstri genelinde yaygın olarak benimsendiğinden, belirli üreticilerin cihazlarıyla sınırlı olmak yerine, belirli bir iş için birçok seçenek arasından en iyi bileşen seçilebilir. Ek olarak, Ethernet/IP, herhangi bir zamanda dijital G/Ç veya uzak sensörler ekleme yeteneği de dahil olmak üzere gelecekteki sistem genişletmeleri için maksimum esneklik sağlar.

Ethernet/IP kullanmak, şirketlerin bir sistem tasarlarken ve geliştirirken zamandan ve paradan tasarruf etmelerine de yardımcı olur. Ethernet/IP, bazı protokollerin yalnızca veri alışverişi yapmanıza izin verdiği durumlarda, veri alışverişinin yanı sıra kontrol ve yapılandırma yönetimi gerçekleştirebilir. İletişim için sadece Ethernet kabloları gereklidir. Bu, doğal olarak bir sistem için gereken kablolama miktarını azaltır, bu da kablolama maliyetlerini düşürür ve kablolamayı sisteme tasarlarken zamandan ve paradan ve kablolamayı çalıştırmak için gereken işçilikten tasarruf sağlar.

Ethernet/IP protokolü ayrıca üreticilerin cihazlarından daha fazla bilgi toplamasına olanak tanır. Örneğin, bir motorun güç kullanımını veya sıcaklığını iletmek için Ethernet/IP kullanılabilir. Bu veriler, daha fazla çalışma süresine sahip daha akıllı makinelerin geliştirilmesine yardımcı olan ve daha fazla maliyet tasarrufu sağlayan daha iyi tanılama veya tahmine dayalı bakım için kullanılabilir.

Ethernet/IP, çeşitli nedenlerle en kapsamlı ve uygun maliyetli endüstriyel protokollerden biri olduğu için birçok sistemde kullanılır. Zamandan ve maliyetten tasarruf etmek için mümkün olduğunca hızlı ve doğru sinyallere sahip olmak önemlidir.

Özet:

• İş liderlerine otomasyon sistemlerine gerçek zamanlı bir görünüm vermek için verilere anında erişilebilir.
• Enstrümantasyonunuzdan elde edilen veriler, üretim kuruluşunun tamamına dağıtılabilir.
• Potansiyel ve olası sorunları belirlemek ve genel performansı iyileştirmek için üretim süreçlerini analiz edin.

---

Entegrasyon ve bakım kolaylığı

Esnek entegrasyon ve yapılandırma

• Tüm EtherNet/IP sistemlerine (PLC, PAC, DCS) bağlanın
• Cihaz parametrelerine kapsamlı erişim için zengin cihaz açıklama dosyası (EDS)
• Ağ yükünü gereksiz yere artırmadan ihtiyacınız olan doğru bilgiyi seçmek için uygulamaya özel giriş grupları
• Açık ve örtük mesajlaşma, toplam veya konsantrasyon ölçümü gibi gelişmiş işlevlerin yanı sıra tanılama, doğrulama ve izlemeye erişim sağlar
• Yeni cihazları kontrol sistemine entegre etmek daha az zaman alır, çünkü kablolama için özel beceriler gerekmez, teknisyen herhangi bir endüstriyel Ethernet kablosunu kullanabilir.
• Çoğu ticari saha cihazı aynı protokolü kullandığından, markalar ve cihazlar arasında birlikte çalışabilirlik mümkündür.
• Kullanıcıları Rheonics sensörler viskozite, yoğunluk, sıcaklık, konsantrasyon, kinematik viskozite ve daha fazlası gibi 22'ye kadar parametreyi Ethernet/IP ile gerçek zamanlı olarak izleyebilir.
• Dahili akıllı algoritma sayesinde müşteri, devreye alma sırasında sensör temizliğini ve durumunu belirleyebilir ve bu bilgilere her zaman Ethernet/IP üzerinden erişilebilir.

Basitleştirilmiş bakım

• İyileştirilmiş bakım süreçleri, örneğin entegre web sunucusunu kullanarak cihaz teşhisine doğrudan erişerek.
• Otomatik Cihaz Yapılandırması (ADC) ile cihaz değiştirme süresini azaltın.
• Kullanarak Rheonics Sensörler sayesinde teknisyenler, probun iç bütünlüğünü izleyerek ölçümlerde oluşan herhangi bir hatanın nedenini hızla tespit edebilirler.
• Güç kaynağının durumunu gerçek zamanlı olarak izleyin ve ölçümlerle ilgili herhangi bir sorunu gidermeye olanak tanır.

---

Bu protokolün faydaları

mühendisler için

• Optimize edilmiş mühendislik verimliliği, örneğin aygıt sürücülerini (EDS) doğrudan yerleşik olarak kullanmak ve ek ağ geçitlerine olan ihtiyacı ortadan kaldırmak.
• Örneğin, tüm cihazları doğrudan sistemden yapılandırarak ve tak ve çalıştır işlemlerini etkinleştirmek için yapılandırma düzeneklerini kullanarak devreye alma süresini kısaltın.

Operatörler ve bakım personeli için

• Karar verme için daha zengin gerçek zamanlı veriler sağlayarak daha iyi operasyonel performans
• Entegre web sunucusu ve tak ve çalıştır cihaz değişimi aracılığıyla teşhise doğrudan erişim gibi bakım süreçlerinde iyileştirmeler

Özelliği:

• Rockwell/Allen-Bradley kontrol sistemleriyle ortak çalışabilirlik
• Cihazların hazır mevcudiyeti (I/O modülleri, kontrolörler, sürücüler, ağ geçitleri vb.)
• Yönlendiriciler, anahtarlar, kablolama gibi kullanıma hazır Ethernet donanımının kullanımı)
• CIP (Ortak Endüstriyel Protokol) kullanarak sistem entegrasyonu kolaylığı
• EtherNet/IP™ bir standarttır. EIP'yi yöneten grup, Open DeviceNet Vendors Association (ODVA), tüm EtherNet/IP™ satıcıları ve ürünleri için geçerli olan tutarlı, kapsamlı bir standart sağlar
• Bir ağ düğümü olarak anında cihaz tanıma
• Cihazdan doğrudan yüklenebilen sistem entegrasyon dosyası (EDS)
• Veri eşlemeye gerek yok, otomatik yerleştirme
• Güvenilir teşhis verileri aracılığıyla kestirimci bakım desteği
• Teşhis ve uzaktan erişim için entegre web sunucusu
• Genişletilmiş cihaz konfigürasyonu, varlık bilgileri ve varlık sağlığı yönetimi için FDT/DTM teknolojisi

EtherNet/IP, endüstriyel kullanıcılara yüksek performanslı, gerçek zamanlı uygulamalar için tek, ölçeklenebilir bir ağ çözümü sunar.

---

Rheonics Uzmanlık

Birkaç tipik uygulama ve EtherNet/IP protokolünü devreye aldığımız yerler şunlardır:

• Ethernet/IP'li SRD sensörü, bir algoritma aracılığıyla diğer değişkenleri belirlemek için periyodik yoğunluk güncellemeleri gerektiren başka bir ölçüm cihazına yoğunluk ölçümlerini besleyebiliriz.
• Çeşitli meze gıda ürünlerine uygulanan meyilli karışımın viskozitesi.
• Kontrplak tutkalı imalatı
• Su bazlı mürekkep için prosesteki viskoziteyi ölçün
• Yakıt gazlarının temini
• Gıda üretimi ve ayrıca içecek endüstrisi ve mandıralar için işleme tesisleri
• Su/atık su arıtma için otomasyon ve kontrol
• meze gıda ürünleri
• Yapıştırıcılar
• Su bazlı mürekkep

Uygulama (yüksek seviye, ağ görünümü)

Kaynak: Nesnelerin İnterneti için EtherNet/IP Endüstriyel Ethernet | https://indico.cern.ch/event/611566/attachments/1412034/2162094/PUB00295R3_EtherNet-IP_Seminar_EN_CERN.pdf

EtherNet/IP'nin aşağıdakilerle birlikte kullanıldığı PLC'ler ve otomasyon platformları:

• Allen Bradley PLC-Stüdyo 5000
• Omron PLC – NCStudio
• WAGO PLC – Kod Sistemleri

---

Organizasyon hakkında

1995 yılında kurulan ODVA, üyeleri dünyanın önde gelen otomasyon şirketlerinden oluşan küresel bir dernektir. ODVA'nın misyonu, endüstriyel otomasyonda açık, birlikte çalışabilir bilgi ve iletişim teknolojilerini ilerletmektir. ODVA, medyadan bağımsız ağ protokolü, Ortak Endüstriyel Protokol veya “CIP” – ve CIP – EtherNet/IP, DeviceNet, CompoNet ve ControlNet – ağ uyarlamalarını temel teknolojisi ve üyeliğinin birincil ortak çıkarı olarak kabul eder. Üretim sistemlerinin gelecekteki birlikte çalışabilirliği ve üretim sistemlerinin diğer sistemlerle entegrasyonu için ODVA, mümkün olan her yerde yol gösterici bir ilke olarak ticari kullanıma hazır (COTS) ve standart, değiştirilmemiş İnternet ve Ethernet teknolojilerinin benimsenmesini benimser. Bu ilke, dünyanın bir numaralı endüstriyel Ethernet ağı olan EtherNet/IP ile örneklendirilmiştir.