Сетевая технология Ethernet

By | 22.12.2015

В настоящее время сетевая технология Ethernet является признанным лидером в системах передачи инфор­мации для бытовых и коммерческих нужд. За свою историю она прошла большой эволюционный путь, превратившись из экспериментальной системы в развитую технологию передачи данных. Свою популярность она завоевала за счет сочетания ряда характеристик, это — высокоскоростная передача данных, простота адресации, возможность создания сетей практически любого размера, универсаль­ность приложений, умеренная стоимость. Эти преимущества позволили сетевой технологии Ethernet опере­дить своих конкурентов на рынке сетей передачи данных.

Совсем другой путь развития был у промышленных сетей Ethernet. Рост применения интеллектуаль­ных устройств в системах управления производственными процессами повлек за собой развитие тех­нологий для промышленных сетей передачи данных. Технология Ethernet со своей стандартной архи­тектурой, как и другие коммерческие технологии, имела ряд ограничений, которые не позволяли ис­пользовать ее на промышленных площадках, поэтому производители оборудования были вынуждены разрабатывать свои системы для обеспечения обмена данными. Но технология Ethernet продолжала развиваться, и в начале 1980-х годов появились первые разработки на основе шинной технологии, получившие обобщенное название «промышленный Ethernet». В 1998 году международная группа ControlNet SIG предложила технологию для обмена данными между сетями Ethernet и ControlNet, DeviceNet, а в 2000 году на ее основе организации ControlNet International, Industrial Ethernet Association и Open DeviceNet Vendor Association (ODVA) утвердили новый стандарт — EtherNet/IP (Ethernet Industrial Protocol). Благодаря общим усилиям этих организаций в настоящее время около двухсот производителей предлагают продукты, поддерживающие стандарт EtherNet/IP, и более мил­лиона узлов по всему миру используют эту технологию. Членами организации ODVA, поддержи­вающими стандарт EtherNet/IP, являются такие крупные компании, как Rockwell Automation, Schneider Electric, Cisco Systems, Omron, и многие другие поставщики оборудования для автоматиза­ции.Оборудование eth3

 

Один из членов организации ODVA, компания Rockwell Automation, широко использует технологию Ethernet/IP, которая является частью открытой сетевой архитектуры NetLinx. Стандарт EtherNet/IP обеспечивает объединение в единое информационное пространство всех компонентов систем автома­тизации — от уровней средств ввода/вывода, контроллерного оборудования, серверов АСУ ТП до уровня систем управления предприятием. Архитектура NetLinx включает три сети передачи данных: DeviceNet, ControlNet и EtherNet/IP. Во всех трех сетях используется один и тот же протокол CIP (Common Industrial Protocol), что обеспечивает конфигурирование и передачу данных между компо­нентами систем управления в любой из сетей.

 

Важнейшей особенностью сети EtherNet/IP является использование стандартного немодифицирован-ного протокола Ethernet (IEEE 802.3), в котором протокол CIP накладывается на стандартные прото­колы TCP/IP и UDP, являясь дополнением к типичным функциям протоколов HTTP, FTP, SMTP и SNMP. Это позволяет использовать стандартные аппаратные средства и коммуникационное оборудо­вание как в уже существующих сетевых инфраструктурах, так и для создания новых. Протокол CIP обеспечивает передачу критичных ко времени доставки данных между управляющими устройствами и устройствами ввода/вывода, а его использование в технологии EtherNet/IP обеспечивает высокую степень безопасности и интеграцию АСУ ТП с IT-инфраструктурой. Для обеспечения качественной и надежной коммутации сетей технологии EtherNet/IP компании Rockwell Automation и Cisco Systems решили объединить свои усилия и подписали договор о сотрудничестве. Результатом сотрудничества стал выпуск линейки промышленных сетевых устройств Stratix.

Линейка продуктов Stratix, разработанная в лабораториях Cisco Systems, позволяет развертывать про­изводственные сети Ethernet и интегрировать с IT-инфраструктурой предприятия. В данной линейке используются неуправляемые и управляемые коммутаторы с возможностью организации защищен­ных сетей VLAN (Virtual Local-Area Network) с разграничением сетевого трафика между узлами сети, а именно:

  • неуправляемые коммутаторы Stratix 2000 — предназначены для организации небольших локальных сетей и подключения к сети устройств EtherNet/IP, не требуют конфигурирования. Обеспечивают мо­ниторинг сетей для управляющих систем;
  • управляемые коммутаторы Stratix 6000 — предназначены для интеграции комплексов АСУ ТП в единые управляющие системы;
  • управляемые коммутаторы Stratix 8000 — предназначены для интеграции сетей АСУ ТП и инфра­структуры IT с обеспечением высокой степени безопасности. Обладают модульной архитектурой и встроенной операционной системой Cisco Catalyst. Соответствуют самым современным требованиям в области сетевых и информационных технологий.

Оборудование eth2Применение линейки Stratix в сетях EtherNet/IP позволяет организовывать сети с любыми топология­ми: звезда (с древовидной иерархией), линейная активная шина, кольцо, а также их различные ком­бинации. Передача данных между узлами сети осуществляется с использованием кабеля 100 Base-T, оптоволоконного кабеля 100/1000 Base-FX и 100/1000 Base-LX.

Кроме коммутационного оборудования компания Rockwell Automation предлагает целый спектр продуктов для сети EtherNet/IP, достаточный для создания системы автоматизации на оборудовании од­ного производителя.

Программируемые контроллеры компании Rockwell Automation обеспечивают бесперебойную обра­ботку и передачу информации в сложных условиях производства. На разных участках промышленно­го предприятия необходимо учитывать особенности производства и объем задач, для этого компания Rockwell Automation выпускает несколько линеек таких устройств:

  • MicroLogix Controllers — предназначены для решения малых и средних задач автоматизации;
  • CompactLogix Controllers — предназначены для применения на нижнем и среднем уровне управле­ния. Как правило, эти устройства имеют небольшое количество вводов/выводов;
  • ControlLogix Controllers — предназначены для решения масштабных задач любой сложности.

 

Модули ввода/вывода компании Rockwell Automation поддерживают широкий диапазон подключае­мых устройств с различными характеристиками питания. Они отличаются высокой точностью, разви­тыми диагностическими и защитными функциями. Все оборудование ввода/вывода делится на от­дельные линейки, каждая из которых используется для определенного круга задач:

  • ArmorPOINT I/O, ArmorBlock I/O — предназначены для организации распределенного ввода/вывода с модульной и блочной архитектурой в жестких условиях производства, устанавливаются непосред­ственно на оборудовании и агрегатах, имеют высокую степень защиты IP67/IP69K, позволяют значи­тельно сократить количество используемого сигнального кабеля;
  • CompactBlock Guard Safety I/O — предназначены для организации распределенного ввода/вывода в системах с повышенными требованиями к стандартам безопасности;
  • ControlLogix I/O — предназначены для организации ввода/вывода с размещением модулей в шасси контроллеров ControlLogix, устанавливаются в локальные или удаленные шасси, оснащены мощными диагностическими возможностями, обеспечивают замену без отключения питания;
  • FLEX Ex I/O и FLEX I/O — предназначены для организации удаленного ввода/вывода с гибкой мо­дульной архитектурой, серия FLEX Ex применяется во взрывоопасных зонах;
  • POINT I/O — предназначены для организации удаленного ввода/вывода в системах, где требуется гибкость в выборе точного количества сигналов и низкая стоимость владения.

Одним из основных типов исполнительных периферийных устройств, выпускаемых компанией Rockwell Automation, являются частотные преобразователи PowerFlex. Частотные преобразователи семейства PowerFlex могут полностью интегрироваться в систему управления вне зависимости от требований, обусловленных областью применения, благодаря широкому диапазону мощностей от 0,25 кВт для однофазных низковольтных приводов и до 25 МВт для высоковольтных приводов. Все устройства имеют стандартный интерфейс управления и общие настройки программирования, мони­торинга, поиска и устранения неисправностей. Управление частотными преобразователями осущест­вляется через локальные модули расширения, а конфигурирование управляющих контроллеров Logix и преобразователей PowerFlex выполняется централизованно в пакете RSLogix 5000. Частотные пре­образователи PowerFlex поддерживают широкий набор режимов управления и обладают различным сочетанием функций, опций и вариантов компоновки.

Панели оператора компании Rockwell Automation предназначены для приложений, в которых нужно отображать информацию и осуществлять управление с помощью графического интерфейса. Управ­ление посредством сенсорного экрана и интуитивно понятного интерфейса позволяет сократить вре­мя реакции и количество ошибок оператора. Компания Rockwell Automation предлагает панели опе­ратора с различными размерами экрана, объемами памяти, способами управления и связи.

Представленная номенклатура оборудования Rockwell Automation предназначена как для создания новых систем с использованием EtherNet/IP, так и для поддержки и расширения уже существующих решений. Использование технологии EtherNet/IP с применением серийных компонентов Ethernet и стандартных аппаратных средств передачи данных позволяет сделать заводские цеха «прозрачным» продолжением сети организаций. Такой подход позволяет получить экономичное решение для при­ложений производственного уровня, используя уже знакомую и понятную инфраструктуру.

Являясь авторизованным системным интегратором Rockwell Automation, компания «Сумма Техноло­гий» успешно использует технологию EtherNet/IP в своих проектах. Применение этой технологии позволяет значительно сократить время разработки и внедрения автоматизированных систем управ­ления, уменьшить материальные затраты, повысить надежность решений. «Сумма Технологий» име­ет опыт реализации крупномасштабных проектов в области информационных технологий и автома­тизации технологических процессов. Наличие большой базы разработанных решений и высокий уро­вень компетенции команды позволяют решать поставленные задачи качественно и в короткие сроки.

Ист. Тематическая подборка «Технология Ethernet. IP-сети.»

Category: Оборудование IP Системы передачи

About V.Lesin

Специалист в области электросвязи, делюсь своими знаниями и опытом через статьи на olacom.ru. Кроме моих статей на ресурсе Вы также найдете интересные материалы, инструкции и мануалы. Всегда готов ответить вопросы!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *