Введение в протоколы промышленного Ethernet
2024-09-04
Протокол промышленного Ethernet — это коммуникационный протокол, основанный на технологии Ethernet, используемый в области промышленной автоматизации. Эти протоколы разработаны для удовлетворения потребностей передачи данных, управления, мониторинга и связи между устройствами в промышленных средах, обеспечивая непрерывность и стабильность промышленного производства. Ниже приведено подробное описание нескольких распространенных протоколов промышленного Ethernet:
1. EtherNet/IP
-
Определение: EtherNet/IP — это промышленный коммуникационный протокол на базе Ethernet, предложенный компанией Rockwell Automation, представляющий собой комбинацию Ethernet, TCP/IP и CIP (Common Industrial Protocol).
-
Особенности: EtherNet/IP использует стандартный физический уровень Ethernet, канальный уровень, сетевой уровень и транспортный уровень, поддерживает коммерческие продукты Ethernet 10 Мбит/с и 100 Мбит/с. Он обеспечивает работу в реальном времени, надежность и взаимодействие, и может удовлетворять строгие требования к связи в области промышленной автоматизации.
-
Применение: Широко используется в областях промышленной автоматизации и управления, таких как производственные линии, автоматизация заводов и другие сценарии.
2. PROFINET
-
Определение: PROFINET — это промышленный коммуникационный протокол Ethernet, представленный немецкой организацией PROFIBUS и PROFINET International (PI). Он основан на протоколе TCP/IP и добавляет возможности связи в реальном времени.
-
Особенности: PROFINET обладает производительностью в реальном времени и гибкостью, поддерживает несколько методов связи и интерфейсных стандартов, и может гибко адаптироваться к различным промышленным автоматизированным устройствам и системам. Он обеспечивает всестороннее покрытие от простых устройств до сложных решений для автоматизации.
-
Применение: В основном используется для передачи данных и управления оборудованием в системах промышленного управления, таких как связь в реальном времени между ПЛК, датчиками, серводвигателями и другим оборудованием.
3. EtherCAT
-
Определение: EtherCAT (Ethernet Control Automation Technology) — это высокопроизводительный промышленный протокол Ethernet с высоким быстродействием в реальном времени, разработанный немецкой компанией Beckhoff Automation.
-
Особенности: EtherCAT имеет преимущества высокоскоростной передачи, низкой задержки и распределенного управления, и подходит для систем управления, требующих быстрого отклика и синхронизации. Он использует режим связи «ведущий-ведомый», ведущая станция периодически отправляет кадры данных EtherCAT, а ведомая станция считывает входные данные и записывает выходные данные при прохождении кадра данных.
-
Применение: Подходит для высокопроизводительных сценариев управления, таких как высокоскоростные роботы и станки.
4. Modbus TCP/IP
-
Определение: Modbus TCP/IP основан на реализации протокола Modbus по TCP/IP, является открытым коммуникационным протоколом.
-
Особенности: Modbus TCP/IP обладает работой в реальном времени и высокой надежностью, поддерживает несколько режимов передачи и может передавать данные между различными устройствами. Он широко используется в системах промышленной автоматизации для связи и передачи данных между устройствами.
-
Применение: Обычно используется в связи оборудования системы промышленного управления автоматизации и передачи данных, таких как связь ПЛК, HMI, датчиков и другого оборудования.
5. POWERLINK
-
Определение: POWERLINK — это промышленный протокол Ethernet с открытым исходным кодом, разработанный австрийской компанией по автоматизации B & R.
-
Особенности: POWERLINK обеспечивает возможность передачи данных в реальном времени для критически важных по времени данных, с программируемым временем отклика и функцией высокоточной синхронизации времени. Он может реализовывать связь в реальном времени по обычной сети Ethernet без специальной аппаратной поддержки.
-
Применение: В основном используется в сценариях передачи данных в реальном времени и управления оборудованием, таких как производственные линии, станки и т. д.
6. CC-Link IE
-
Определение: CC-Link IE — это коммуникационный протокол на базе Ethernet, представленный компанией Mitsubishi Electric Corporation.
-
Особенности: CC-Link IE обеспечивает высокую скорость, работу в реальном времени и надежность для поддержки применения в масштабных промышленных сетях. Он использует передовые сетевые технологии и механизмы связи для удовлетворения высоких требований к связи в области промышленной автоматизации.
-
Применение: Широко используется в промышленной автоматизации, например, в управлении роботами, интеллектуальном производстве и других сценариях.
В заключение, существует множество типов протоколов промышленного Ethernet, и каждый протокол имеет свои уникальные характеристики и области применения. Выбор правильного протокола промышленного Ethernet имеет важное значение для обеспечения непрерывности и стабильности промышленного производства. С постоянным развитием промышленной автоматизации и интеллектуального производства протоколы промышленного Ethernet будут продолжать играть важную роль в стимулировании инноваций и развития в промышленной сфере.