産業用イーサネットの使用はますます普及しており、業界では産業用イーサネットがより身近なものになってきています。これまでの記事では、産業用イーサネットについて何度も紹介してきました。この記事では、産業用イーサネットの 6 つの主要なタイプについて詳しく説明します。産業用イーサネットに興味がある場合は、読み続けてください。
現在、広く使用されている産業用イーサネット規格には、次の 6 種類があります。
(1) MODBUSTCP/IP
シュナイダー エレクトリックは、産業用イーサネット{0}}ベースの協調自動化ソリューションを開発戦略として採用しています。 MODBUS システムは、ユーザーが元のシステムに再投資することなく、簡単に MODBUSTCP/IP にアップグレードできます。 RS485 などの MODBUS シリアル接続を使用する場合、既存の MODBUS システムを MODBUSTCP/IP に簡単に更新またはアップグレードするための対応製品を提供できます。他のネットワークを使用する場合は、対応するゲートウェイを適用することで、イーサネット システムへの統合またはアップグレードも可能です。
(2) イーサネット/IP
Ethernet/IP は、産業オートメーション アプリケーション向けの産業アプリケーション層プロトコルです。これは、イーサネットをオートメーション分野に導入するために、主に ControlNet フィールドバスを推進するロックウェル・オートメーションによって作成されたイーサネット産業用プロトコルです。標準の UDP/IP および TCP/IP プロトコルに基づいて構築されており、固定イーサネット ハードウェアとソフトウェアを利用して、産業オートメーション機器の構成、アクセス、および制御のためのアプリケーション層プロトコルを定義します。 Ethernet/IP プロトコルは、IEEE802.3 物理層、データリンク層標準プロトコル、および制御情報プロトコル (CIP) の 3 つの部分で構成されます。
(3) イーサネットパワーリンク
EthernetPOWERLINK は、標準イーサネット媒体での産業用制御およびデータ収集の分野におけるリアルタイム データ送信の問題を解決するテクノロジーです。{0} EthernetPOWERLINK は、イーサネットの高速でオープンなインターフェースに加え、産業分野における CANopen の優れた SDO および PDO データ定義を備えています。つまり、POWERLINK はイーサネット上のリアルタイム データ送信の問題に対する最適なソリューションであることを意味します。また、POWERLINK は、イーサネット上のリアルタイム データ送信の問題に対する最適なソリューションであると言えます。- イーサネット。ある意味、POWERLINK は Ethernet 上の CANopen です。物理層とデータ リンク層はイーサネット メディアを使用しますが、アプリケーション層は SDO および PDO オブジェクト ディクショナリの元の構造を保持します。
(4) PROFInet
PROFINET は、PROFIBUS 国際機関によって導入された産業用イーサネット技術に基づく新世代のオートメーション バス規格です。 PROFINET は、リアルタイム イーサネット、モーション コントロール、分散オートメーション、フェールセーフおよびネットワーク セキュリティなど、オートメーションにおける現在注目のトピックを網羅しています。{{2}また、クロスサプライヤー テクノロジとして、産業用イーサネットおよび既存のフィールドバス (PROFIBUS など) テクノロジと完全な互換性があり、オートメーションをオートメーションに完全に統合することができます。- システムを構築し、自動化に最適なソリューションを提供できるようになります。 PROFIBUS) を使用して既存の投資を保護します。
(5) セルコⅢ
Sercos (SerialRealTimeCommunicationSystem) は、工場オートメーション アプリケーション (機械工学および建設に適しています) の分野で 25 年以上にわたって人気があります。 sercsIII は、2003 年に開発された第 3 世代プロトコルです。この高効率かつ確定的な通信プロトコルは、Sercos インターフェースとイーサネットのリアルタイム データ交換を統合します。SERCOSIII は、SERCOS と産業用イーサネットの実証済みの通信メカニズムと、SERCOS のリアルタイム特性を組み合わせたものです。{6} イーサネットの特徴。
(6) EtherCAT
もともと Pepperl+Fuchs Automation GmbH によって開発された EtherCAT は、リアルタイム パフォーマンスとトポロジの柔軟性に関する新しい標準を設定すると同時に、フィールドバスの使用コストを満たし、さらにはコストを削減します。- etherCAT は、高精度のデバイス同期、オプションのケーブル冗長性、機能安全プロトコル (SIL3) を特徴としています。-
スレーブ デバイスの実装方法に応じて、産業用イーサネットは 3 つのタイプに分類できます。
タイプ 1:汎用ハードウェアと標準 TCP/IP プロトコルを使用します。- Modbus/TCP、PROFInet/CbA、および Ethernet/IP はすべてこのアプローチを使用します。標準の TCP/IP プロトコルと汎用イーサネット コントローラを使用すると、すべてのリアルタイム データ（プロセス データなど）と非リアルタイム データ（パラメータ設定データなど）はすべて TCP/IP プロトコル経由で送信されます。{{3}利点は、低コスト、容易な実現、および標準イーサネットとの完全な互換性です。一部の製品では、特定の実装でパフォーマンスを向上させるために TCP/IP プロトコルを変更または最適化する場合がありますが、リアルタイム パフォーマンスは基盤となる構造によって常に制限されます。-
タイプ II:汎用ハードウェアの使用と、リアルタイム データ送信プロトコルの定義。- EthernetPowerlink、PROFInet/RT はこのアプローチを採用しています。汎用イーサネット コントローラを採用していますが、リアルタイム データの送信に TCP/IP プロトコルは使用しません。-代わりに、高度なリアルタイム要件でデータを送信するためのリアルタイム レイヤを含む特殊なリアルタイム データ送信プロトコルを定義します。-また、TCP/IP プロトコル スタックは非リアルタイム データを送信するためにまだ存在する可能性がありますが、イーサネットの読み取りは、 リアルタイム レイヤー。-リアルタイム パフォーマンスを向上させます。-このアーキテクチャの利点は、より高いリアルタイム パフォーマンスと汎用イーサネットとのハードウェア互換性です。-
タイプⅢ:専用のハードウェアとカスタマイズされたリアルタイム データ送信プロトコルを使用します。{0} etherCAT、PROFInet/IRT、SERCOS-III はこのアプローチを使用します。このアプローチでは、2 番目のカテゴリに加えて独自のイーサネット コントローラーを使用して、パフォーマンスをさらに最適化します。利点はリアルタイム パフォーマンスが高いことですが、欠点はコストが高く、独自のプロトコル チップやスイッチなどを使用する必要があることです。-