Разница между Ethernet и промышленным Ethernet

Ethernet, особенно Industrial Ethernet, в последнее время стал популярным термином в обрабатывающей промышленности. Несмотря на схожесть, каждый из них предлагает разные функции и преимущества.

Значение Ethernet

Ethernet был первоначально разработан в 1970-х годах и позже был стандартизирован как IEEE 802.3.Ethernet — это группа продуктов для локальных сетей (LAN), на которые распространяется стандарт IEEE 802.3 — группа инженеров из Института электротехники и электроники, которые определяют физический уровень и каналы передачи данных. (IEEE) Стандартный уровень управления доступом к среде передачи Ethernet. 1 Эти стандарты также описывают правила настройки сети Ethernet и то, как элементы сети сочетаются друг с другом.

Ethernet — это глобальный стандарт для проводных и кабельных систем, которые соединяют несколько компьютеров, устройств, компьютеров и т. д. в единую сеть организации, чтобы все компьютеры могли взаимодействовать друг с другом. Изначально Ethernet представлял собой один кабель, который позволял подключать к сети несколько устройств. Ethernet теперь можно расширить для новых устройств по мере необходимости. В настоящее время Ethernet является самой популярной и широко используемой сетевой технологией в мире.

Как работает промышленный Ethernet

При использовании Ethernet поток данных делится на более короткие части или кадры — каждый кадр содержит определенную информацию, например источник и место назначения данных. Эти данные необходимы сети для приема и отправки данных по мере необходимости.

Другие термины для технологии Ethernet включают:

Среда: В современной технологии Ethernet среда представляет собой витую пару или оптоволоконный кабель, к которому подключаются устройства Ethernet, обеспечивая путь для передачи данных.

Сегментация: отдельные общие медиа.

Узел: устройство, подключенное к сегменту.

Стандартный Ethernet способен передавать данные со скоростью от 10 Мбит/с до 100 Мбит/с. Гигабитный Ethernet — это термин, используемый в стандарте IEEE 802.3 для описания скорости передачи данных Ethernet со скоростью 1 Гбит/с. Gigabit Ethernet — это первая сеть, которая обычно используется для передачи данных по магистральной сети и для высокопроизводительных или мощных серверов. Однако со временем соединения с настольными компьютерами и ПК стали поддерживать его.

Что означает промышленный Ethernet?

Industrial Ethernet — это именно то, на что это похоже — Ethernet для промышленных установок, которые обычно требуют более надежных разъемов, кабелей и, что наиболее важно, лучшего детерминизма. Для достижения большей детерминированности в Industrial Ethernet используются собственные протоколы в сочетании с Ethernet. Наиболее популярными протоколами промышленного Ethernet являются PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT, SERCOS III и POWERLINK.

При использовании Industrial Ethernet скорость передачи данных варьируется от 10 Мбит/с до 1 Гбит/с. 5 Однако 100 Мбит/с является наиболее популярной скоростью, используемой в приложениях промышленного Ethernet.

Принцип работы

Протоколы промышленного Ethernet, такие как PROFINET и EtherCAT, изменяют стандарты Ethernet, чтобы гарантировать, что конкретные производственные данные не только отправляются и принимаются правильно, но также отправляются и принимаются вовремя, когда это необходимо для выполнения определенных операций. Например, установка по розливу бутылок, использующая технологию автоматизации Industrial Ethernet, может отправлять данные о наполнении по сети, чтобы гарантировать, что бутылки наполняются должным образом. Когда бутылка заполнится, по сети будет отправлена ​​команда прекращения наполнения с автоматическим отчетом в режиме реального времени.

По словам источника, такая информация не будет так важна в офисной среде. Если веб-страница отсутствует, пользователь просто нажимает кнопку обновления. Однако на заводе небольшая проблема может обернуться катастрофой: компания не может найти время, чтобы кто-то заметил ошибку и вручную нажал кнопку. Однако сеть автоматизации Industrial Ethernet может обнаружить ошибку в процессе розлива и автоматически остановить этот процесс, предотвращая потерю времени, продукта и денег.

Другие различия между Ethernet и промышленным Ethernet

Ethernet можно использовать больше в офисах, чем в промышленных средах, для автоматизированной отчетности в реальном времени. Офисный Ethernet предназначен для базовых уровней использования, тогда как промышленный Ethernet можно рассматривать для нескольких уровней и применять в более загруженных средах.

Промышленный Ethernet лучше подходит для борьбы с производственным шумом, требованиями заводских процессов, более суровыми условиями и еще лучше способен реагировать на конфликты данных в заводских цехах.

Кабели и разъемы также могут различаться в зависимости от технологии Industrial Ethernet. Например, разъемы, используемые в промышленных средах, не будут иметь базовых защелкивающихся механизмов блокировки с автоматическим отчетом в реальном времени. Поскольку требуются более суровые условия, требуются более тяжелые запорные механизмы. Герметичные разъемы также часто требуются в тяжелых условиях эксплуатации.

Требования реального времени:

Ethernet: Традиционный Ethernet не уделяет особого внимания производительности в реальном времени.В его механизме связи используется CSMA/CD (множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов), что может вызывать задержки в чувствительных ко времени приложениях.

Промышленный Ethernet. Некоторые варианты промышленного Ethernet, такие как Profinet, EtherNet/IP и Modbus TCP, разработаны для удовлетворения требований реального времени и могут поддерживать чувствительные ко времени приложения в промышленных системах управления, такие как управление оборудованием и автоматизация.

Пожалуйста, прочитайте соответствующие статьи:

Ethernet — PHY, MAC, MII и NIC