Industrial Ethernet (también Industrial Ethernet ): Ethernet para aplicaciones industriales. Red con procedimiento de acceso CSMA/CD . Industrial Ethernet se utiliza normalmente para el intercambio de datos entre controladores programables y sistemas de interfaz hombre-máquina, con menos frecuencia para el intercambio de datos entre controladores y, en menor medida, para conectar equipos remotos (sensores y actuadores) a los controladores. La esencia del método CSMA/CD, que hace imposible garantizar el intercambio de una pequeña cantidad de información (unidades de bytes) a una alta frecuencia (ciclos de intercambio de milisegundos), impide el uso generalizado de Ethernet en tareas recientes.
Recientemente, ha sido una de las redes industriales más comunes . Es ampliamente utilizado en la automatización de edificios y en áreas que no requieren alta confiabilidad.
Para garantizar un tiempo de respuesta garantizado, se utilizan protocolos en tiempo real:
Estos protocolos modifican la pila TCP/IP estándar en diversos grados, y le agregan:
El enlace y las capas físicas de Ethernet permanecen sin cambios, lo que permite el uso de protocolos en tiempo real en redes Ethernet existentes utilizando equipos de red estándar.
red en serie | versión ethernet | Protocolo | Red | Estándar |
---|---|---|---|---|
Modbus-RTU | Modbus-TCP | TCP/IP | CEI 61158 y CEI 61784 | |
profibus | PROFINECIO | Protocolo Isochronous Real Time (IRT), Protocolo Real Time (RT), Protocolo Real Time over UDP (RTU) |
switch , repetidor ( router ) y Wi-Fi , desde 100 Mbps hasta 1 Gbps |
CEI 61158 y CEI 61784 |
DeviceNet (CIP); ControlNet (CIP) | Ethernet/IP (CIP) [1] | TCP/IP; IP/UDP | switch, repetidor (router) y Wi-Fi, desde 100 Mbps hasta 1 Gbps |
CEI 61158 y CEI 61784 ; Estándar ODVA EtherNet/IP [2] |
bus de campo FOUNDATION H1 | Foundation Fieldbus Ethernet de alta velocidad (HSE) | |||
Puedo abrir | Enlace de alimentación Ethernet | Ethernet 100 Mbps | de EPSG (Ethernet Powerlink Standardization Group) [3] | |
EtherCAT | EtherCAT, EtherCAT/UDP | Ethernet 100 Mbps | CEI 61158 , CEI/PAS 62407, CEI 61784-3 , ISO 15745-4 | |
VARAN (Red de Acceso Aleatorio de Automatización Versátil) | VARAN, TCP/IP, Seguridad | Ethernet 100 Mbps | GRUPO DE USUARIOS DE VARAN-BUS - VNO | |
SERCOS I/II | SERCOS III | Ethernet 100 Mbps | IEC 61491 , incluido en IEC 61158 | |
Red FL (OPCN-2) | IP/UDP | Ethernet 10 Mbps | de JEMA (Asociación Japonesa de Fabricantes Eléctricos) |
Para garantizar la protección de los canales de comunicación de una sola falla, es necesario reservarlos. La redundancia conduce inevitablemente a la aparición de secciones circulares de la red: rutas cerradas. El estándar Ethernet proporciona solo una topología de árbol y no permite anillos, ya que esto genera bucles de paquetes.
Los conmutadores modernos tienden a admitir el protocolo de árbol de expansión opcional ( STP , IEEE 802.1d), que le permite crear rutas de anillo en redes Ethernet. Al analizar constantemente la configuración de la red, STP construye automáticamente una topología en árbol, transfiriendo líneas de comunicación redundantes a una reserva. En caso de violación de la integridad de la red construida de esta manera (ruptura de la comunicación, por ejemplo), STP en cuestión de segundos activa las líneas de respaldo necesarias, restaurando la estructura de árbol de la red. Este protocolo no requiere configuración inicial y funciona automáticamente.
Una variación más potente de este protocolo es el Rapid Spanning Tree Protocol ( RSTP , IEEE 802.1w), que reduce el tiempo de reconstrucción de la red a unos pocos milisegundos. Los protocolos STP y RSTP le permiten crear un número arbitrario de líneas de comunicación redundantes y son una funcionalidad obligatoria para los conmutadores industriales utilizados en redes redundantes.
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