Ethernet protokoll szabványok

logos ethernet

PROFINET®

A PROFINET® az Európában piacvezető, nyílt ipari Ethernet szabvány az ipari automatizálás minden területén. A kommunikációs rendszernek ez a típusa az ipari Ethernet segítségével valós idejű adatcserét tesz lehetővé a vezérlő és terepi eszközök között. A PROFINET® a PROFIBUS® utódja, egy olyan terepi busz-protokoll szabvány, melyet a PROFIBUS & PROFINET International (PI) felhasználói szervezet szabványosít. A LAPP aktívan részt vesz a PROFINET® továbbfejlesztésében.

A PROFINET® esetén a vezérlő és terepi eszközök közötti valós idejű kommunikáció jöhet létre az RT (Real Time) segítségével. Ehhez nincsen szükség további követelmények teljesítésére a hálózati komponensek vonatkozásában. Az adatcsere ciklusidőinek hossza ütemszinkron nélkül kb. 10 ms. Az RT-változatot például remote I/O-rendszerekben alkalmazzák.

Ütemszinkronban működő speciális alkalmazásokhoz, pl. szervohajtások szinkronizálásához a PROFINET® segítségével IRT-n (Isochronous Real Time) végzett izokrón kommunikáció a vezérlő- és terepi eszközök között elengedhetetlen. Az IRT-hálózatban további hardveres követelmények szükségesek és a standard Ethernet-kapcsolók nem engedélyezettek. Az adatcsere ciklusidőinek hossza 1 milliszekundum alattiak.

A PROFINET®-szabvány szerinti rézvezetékek és komponensek

Rézvezetékek
A LAPP ETHERLINE® termékcsaládjának PROFINET®-konform rézvezetékei „PN“, ill. „PNA“, „PNB“ vagy „PNC“ matricát kapnak, így biztosítjuk a PROFINET®-megfelelőség és a típusspecifikáció (A= rögzített fektetés, B= rugalmas fektetés vagy C= rendkívül rugalmas fektetés, torziós fektetés és egyéb) azonnali felismerhetőségét. A PROFINET® esetén a kábelezéskor, az alkalmazástól függően különböző vezetéktípusok jönnek szóba: 4-eres kábel 100 Mbit/s vagy 8-eres kábel gigabites teljesítményhez.

 

Csatlakozók
Az Ön terepi eszközeinek (RJ45 és M12 csatlakozó, D-, ill. X-kódolt) csatlakoztatásához megfelelő PROFINET® csatlakozókat az EPIC® DATA-sorozatban találja.

 

Patch kábelek
Az előre konfekcionált adatvezetékek és csatlakozók egészítik ki a LAPP kínálatát és teljeskörű megoldásként közvetlenül is elérhetők a PROFINET®-rendszerben való használatra. Így megtakaríthatja a konfekcionálásra fordított időt, elkerüli a csatlakozási minőségben jelentkező különbségeket és akár nagyobb védelmi osztályt is elérhet, mint a szabadon konfekcionálható csatlakozókat használna.

 

Switchek
A vezetékek csatlakoztatásához az ETHERLINE® ACCESS-sorozat különböző kompakt standard Ethernet-menedzselhető switchek biztosít a PROFINET®-hez (CC-B megfelelőségi osztály) [JC10].

 

A PROFINET®-szabvány szerinti optikai vezetők és komponensek

Optikai vezetők
A rézkábelek helyett gyakran használnak optikai vezetőket is a PROFINET®-rendszerekben, hiszen ezek nem érzékenyek az elektromágneses zavarásra és nagyobb távolságban is lehetővé teszik az adatátvitelt. A PROFINET®-konform optikai vezetékeket POF- vagy PCF-változatban a HITRONIC®-sorozatban találja meg. Két különböző köpenykivitelből választhat, az ipari környezettől és a kábel igénybevételi szintjétől függően.


Csatlakozók
A HITRONIC®-választék a duplex vezetékhez való csatlakozókat is tartalmaz az optikai vezetőkkel végzett PROFINET®-adatkábelezéshez.

További gyakran alkalmazott ipari Ethernet protokoll szabványok

Az alábbiakban leírt Modbus TCP, EtherNET/IP, CC-Link IE és POWERLINK ipari Ethernet protokoll szabványokhoz a LAPP rézvezetékeket, optikai vezetőket és komponenseket kínál összesített kategóriákban. Ezeket az alábbi ipari Ethernet protokoll szabványok végén találja.



Modbus TCP

A Modbus TCP a Modbus terepi buszrendszer Ethernet megfelelője, melyet az eszközök közötti soros kommunikációhoz fejlesztettek és a fizikai szintektől független. Az automatizálásban végzett Ethernet-kommunikációhoz a TCP/IP szállítási protokoll, a nagyobb átviteli arányú Ethernet átviteli médium és a tulajdonképpeni Modbus alkalmazásprotokoll kombinálásával egy rendkívül nyitott rendszert alkottak, amely időközben szabvánnyá vált a folyamatautomatizálás területén.

A Modbus TCP technológia egy „terepi busz az Etherneten” megoldásként is értelmezhető, amely lehetővé teszi különböző busz- és hálózati topológiához tartozó egy/több kliens és egy/több szerver közötti üzenetcserét. A résztvevők itt egyidejűleg több szerepben is megjelenhetnek, egymással párhuzamosan is kommunikálhatnak és ennek során számos kérést/választ küldhetnek. A Modbus TCP-t a Modbus Organization gondozza.

Kérjük, ügyeljen rá, hogy a Modbus TCP esetén legalább 8-eres rézvezetékekre van szükség (Cat. 6 vagy magasabb).

EtherNET/IP

Az EtherNET/IP egy ipari busz-rendszer a vezérlő- és automatizálási rendszerekben való használatra, melyet elsősorban az amerikai térségben használnak.

Az EtherNET/IP standard Ethernet-hardverrel működik, a TCP/IP és UDP szállítási protokollokat, valamint a CIP (Common Industrial Protocol) alkalmazás-protokollt használja, amely a hálózatban az alkalmazási réteget alkotja. A nyílt ipari szabvány legfontosabb előnye, hogy egyszerűen összekapcsolható a meglévő, soros RS-interfésszel rendelkező terepi eszközökkel. A kommunikációs szolgáltatás a terepi szintről érkező ciklikus és időkritikus adatokkal látja el az automatizálási alkalmazást. 

Mivel egy ilyen hálózatban „csak” 10 ms közeli ciklusidők valósíthatók meg, a kommunikációs szabvány nem alkalmas minden további nélkül az izokrón szervoüzem (< 1 ms) kemény, valós idejű követelményeihez. A protokollt ezért ütemszinkronizált alkalmazásokhoz a MotionSync és CIPSync opciókkal bővítik.

Az EtherNET/IP-t az Open DeviceNet Vendor Association (ODVA) gondozza és fejleszti. A LAPP tagja ennek az ODVA-nak és aktívan részt vesz az EtherNET/IP-rendszer fejlesztésében.

CC-Link IE

A CC-Link IE a CC-Link terepi buszrendszer utódjának számító, Ázsiában piacvezető, Ethernet-alapú szabvány. Azokban az ipari alkalmazásokban, ahol a CC-Link terepi buszrendszerként már nem elegendő, a nagyobb teljesítményű CC-Link ipari Ethernet megoldást használják a jelentősen nagyobb adatmennyiségek kezeléséhez. A Gbit-teljesítményű, nagysebességű adatátviteli szabvány valós idejű protokollokat biztosít és akár 120 eszközt képes egy hálózatban összekapcsolni. A CC-Link IE többek között az alábbi kivitelekben kapható: CC-Link IE Field (adatcsere terepi szinten), CC-Link IE Control (adatcsere vezérlőszinten), CC-Link IE Safety (biztonsági vezérlések összekapcsolása biztonságos kommunikáció esetén), valamint CC-Link IE Field Motion (szervohajtások szinkronizálásához).

A LAPP tagja a CLPA (CC-Link Partner Association) felhasználói szervezetnek és aktívan közreműködik a szabvány továbbfejlesztésében. Az alábbi komponensek CLPA-specifikáció szerint vannak tanúsítva.

POWERLINK

A POWERLINK az Ethernet bázistechnológia nyílt, valós idejű működésre képes protokoll-bővítménye, amely jelenleg piacvezető az automatizálási technológiában használt valósidejű Ethernet-rendszerek között. A hálózatban 200 µs ciklusidő alatti izokrón ciklusok és 1 µs alatti időbeli pontosság érhetők el a determinisztikus adatcsere során, akár 240 csomópont is precízen szinkronizálható egymással, különböző hálózati típusokat lehet integrálni és engedélyezett a topológia szabad megválasztása. Az eszközkonfigurációhoz vagy diagnosztikához használt nem időkritikus adatokhoz is készült egy időablak. A POWERLINK IP-alapú protokollokat (UDP és TCP), valamint CANopen profilokat használ és így természetesen lehetővé teszi az interoperabilitást az IT-vel. A master- és slave-csomópontokhoz (managing nodes és controlled nodes) nincsen szükség különleges hardverre.

A POWERLINK termékeket az EPSG (Ethernet POWERLINK Standardization Group) továbbfejleszti.

Rézvezetékek és komponensek az IE-protokollokhoz

Rézvezetékek, csatlakozók és patch kábelek
Kérjük, a komponensek kiválasztása során ügyeljen arra, hogy a vezeték átviteli tulajdonságai csatlakozóval vannak korlátozva, ha az egy alacsonyabb kategóriához tartozik.


Switchek

Rézvezetékek és komponensek az IE-protokollokhoz

Optikai vezetők
A rézkábelek helyett gyakran használnak optikai vezetőket is az ipari kommunikációs rendszerekben, hiszen ezek nem érzékenyek az elektromágneses zavarásra és nagyobb átviteli távolságban is lehetővé teszik a jobb adatátvitelt. A Modbus TCP, EtherNET/IP, CC-Link IE és POWERLINK protokoll szabványokhoz való optikai vezetékek GOF-változatban megtalálhatók a HITRONIC®-sorozatban. Az ipari környezettől, a hullámhossztól és az átviteli távtól függően válasszon az monomódusú szálas vezeték (SM) és a multimódusú szálas vezeték (MM) között.

Csatlakozók
Tapasztalt, a ragasztási és polírozási folyamatban jártas konfekcionálóknak a LAPP megfelelő, LC, SC, ST és FC típusú, különböző kategóriába tartozó GOF csatlakozókat kínál.

Pigtail kábelek, patch kábelek és trönkök
Az átfogó tartozékkínálatból válassza a megfelelő, előre konfekcionált, optimális szálminőségű üvegszálas vezetéket: legyen szó az egyik végén csatlakozóval ellátott pigtail kábelek toldásos csatlakoztatásáról a meglévő szerelési kábelekhez, vagy a mindkét végén csatlakozóval ellátott patch kábelekről a két aktív optikai komponens közvetlen összekapcsolásáról.

Vagy vegye fel velünk a kapcsolatot a testreszabott, rendszerszintű optikai vezető konfekciókért (trönk-rendszerek), melyek segítségével Önnek egy csatlakoztatásra kész kábelezési rendszert biztosítunk, amely a helyszínen szükséges időráfordítást jelentősen csökkenti.

Switchek
Az ipari Ethernet-rendszer különböző szereplőinek biztonságos és megbízható összekapcsolásához az üvegszálas hálózatban is aktív hálózati komponensekre van szükség. A két darab, optikai vezetők csatlakoztatására szolgáló, SFP-porttal rendelkező, menedzselhető LAPP-switch 100 Mbit/s vagy 1 Gbit/s változatban kapható, monomódusú vagy multimódusú átvitelhez.

  • Switchek optikai kábel porttal az üvegszálas vezetékekhez (az árucikk hamarosan kapható)