Ethernet sanoat ilovalarida tobora muhim tarmoq texnologiyasiga aylanmoqda.
Harakatni boshqarish sohasida Ethernet, fieldbus va boshqa texnologiyalar-masalan, Periferik komponentlar oʻzaro bogʻlanishi (PCI)-sanoat avtomatlashtirish va boshqarish tizimlaridagi eng talabchan ish yuklarini boshqarish uchun tarixan raqobatlashgan. Harakatni boshqarish ilovalari determinizmni talab qiladi{3}}tarmoq ish yuklarini belgilangan tugunlarga oʻz vaqtida yetkazib berish kafolati-bu oʻz oʻrnini ushlab turishni taʼminlash uchun zarur, bu esa oʻz navbatida haydovchining aniq toʻxtashini, toʻgʻri tezlashuv/sekinlashuvini va boshqa vazifalarni taʼminlaydi.
IEEE 802.3 Ethernet standarti hech qachon bu talablarga javob bermagan. To'liq{2}}dupleks almashish va izolyatsiyalangan to'qnashuv domenlari eskirgan CSMA/CD ma'lumotlar havolasi qatlamini almashtirgan bo'lsa ham, protokol hali ham oldindan aytib bo'lmaydi. Bundan tashqari, odatiy stekdagi TCP/IP ning yuqori murakkabligi real vaqtda{4}}trafikni ishonchli uzatish uchun optimallashtirilmagan. Shunday qilib, ASIC-asosidagi PCI kartalari bilan fieldbuslar va shaxsiy kompyuter{6}}asosidagi boshqaruv arxitekturalari uzoq vaqtdan beri harakatni boshqarish uchun keng tarqalgan yechim bo‘lib kelgan.
EtherNet/IP® dan EtherCAT® gacha bo'lgan chekilgan yechimlari bu kamchiliklarni o'ziga xos usullar bilan bartaraf etadi. Industrial Ethernet muqobil texnologiyalarga nisbatan bir qator boshqa afzalliklarni taqdim etsa-da, u hali ham harakatni boshqarish bozorida hukmronlik qilishdan uzoqdir. Kelgusi yillarda u-va{3}}ko‘proq qabul qilinishining uchta sababini ko‘rib chiqamiz.
1
Murakkablikni oshirishdan ko'ra konvergentsiya
Vaqt o'tishi bilan korporativ IT va zavod maydonchasi o'rtasidagi o'zaro bog'liqlik ko'pincha standart Ethernet, sanoat Ethernet va fieldbus texnologiyalarini o'z ichiga olgan murakkabroq tizimlarga olib keldi. Masalan, mashina quyidagilarni ishlatishi mumkin:
Bunday tarmoqlar murakkab bo'lib, ularni o'rnatish va saqlash qimmatga tushadi. Har bir protokol o'z amalga oshirish tartib-qoidalarini, o'rnatish xodimlarini va o'qitishni talab qiladi. Bundan farqli oʻlaroq, Ethernet turli tarmoqlarni{2}}harakatni boshqarish va xavfsizlik uchun{3}}birlashtirish uchun qulay, sotuvchilar tomonidan keng qoʻllab-quvvatlanadigan va kelajakdagi talablarga moslasha oladigan-tejamkor infratuzilmaga birlashtirish imkoniyatini taqdim etadi.
Ethernet turli tarmoqlarni birlashtirish imkoniyatini taqdim etadi.
EtherNet/IP protokoli konvergentsiyadan qanday qilib amalda to'liq foydalanish mumkinligini ko'rsatadi. CIP Sync (IEEE 1588 taqsimlangan soat orqali aniq vaqt protokoli sinxronizatsiyasiga erishish uchun) kabi xususiyatlar bilan to'ldirilgan TCP/IP va UDP/IP kabi standart chekilgan texnologiyalaridan foydalangan holda, o'rnatilgan kommutatsiyalangan tizimlar bir vaqtning o'zida ham tijorat, ham sanoat ilovalarini joylashtirishi mumkin.
2
Harakatni boshqarish ilovalari uchun determinizm
Harakatni boshqarish aniq aloqaga tayanadi. Bu aniqlik vaqtga{1}}slotga- asoslangan rejalashtirish tomonidan qoʻllab-quvvatlanadi, unda har bir qurilma boshqa qurilmalar bilan muloqot qilish uchun rejalashtirish siyosati doirasida jadvalga ega. Bu servo drayvlar va kontrollerlar o'zlarining tegishli vaqtlarini hisoblab chiqadilar, undan boshqaruv funktsiyasining ∆T qiymatini olish mumkin. Biroq, agar ma'lumotlarni uzatish oldindan aytib bo'lmaydigan bo'lsa, natijalar yo'qolishi mumkin; shuning uchun loop barqarorligini ta'minlash uchun determinizm talab qilinadi.
Ethernet zavodda harakatni boshqarish talab qilinadigan ilovalarni qo'llab-quvvatlashga qodir.
Ba'zi hollarda, EtherNet/IP-da IEEE 1588 ni Intel® chiplariga to'g'ridan-to'g'ri integratsiyalangan tezlatgich sxemalari orqali amalga oshirish Ethernet echimlari determinizmni ta'minlaydigan umumiy mexanizmlardan biridir. EtherCAT-ning yuqori{2}}Real{3}}tezlikdagi ishlovi harakatni boshqarish ilovalarida qanday izchil va bashorat qilinadigan samaradorlikka erishishning yana bir misolidir. EtherCAT PCI-asosidagi markazlashtirilgan aloqaning qattiq jismoniy cheklovlarini yengib chiqadi, bu esa mashinani qayta ishlash bloki va servo protsessor oʻrtasida qisqa masofani saqlab turgan holda tezkor aloqani talab qiladi.
Jeyson Goerges 2010 yilda *Mashina dizayni* da chop etilgan maqolasida shunday tushuntirdi:
EtherCAT{0}}asosidagi taqsimlangan protsessor arxitekturasi yuqori tarmoqli kengligi, sinxronizatsiya va jismoniy moslashuvchanlikni taklif etadi, bu esa taqsimlangan tarmoqning afzalliklarini taklif qilish bilan birga markazlashtirilgan boshqaruv imkoniyatlari bilan raqobatlashadi.
Aslida, ushbu yondashuvdan foydalanadigan ba'zi protsessorlar 64 tagacha yuqori darajada muvofiqlashtirilgan o'qlarni-shu jumladan, joylashuv, tezlik va oqim davrlarini, shuningdek, 20 kHz namuna olish va yangilash tezligida kommutatsiyani- boshqarishi mumkin.
3
Uzoq{0}}IIoT uchun yaroqlilik
Mahalliy tarmoq (LAN) texnologiyasi sifatida yaratilganidan beri Ethernet bir qator ishlanmalarni boshdan kechirdi. An'anaviy fieldbus komponentlari hozirda kichik miqyosda ishlab chiqarilayotgani va PCI eskirgan sanoat standarti arxitekturasi bo'lib qolish xavfi borligini hisobga olsak, Ethernet IP{1}}asosidagi sanoat buyumlari Internetiga (IIoT) to'liq xizmat ko'rsatishga qodir bo'lgan darajaga yetdi.
IEEE 1588 standartini takomillashtiradigan va tarmoq konvergentsiyasi imkoniyatlarini qo‘llab-quvvatlaydigan-vaqtga sezgir tarmoq yaratish kabi-yaqindagi yaxshilanishlar-shuningdek, Ethernetni joriy va kelajakdagi harakatni boshqarish ilovalari uchun ideal tanlovga aylantiradi. Bu fieldbuslar va PCI yo'qoladi degani emas; aksincha, avtomatlashtirish sanoati IIoT ga o'tishi bilan Ethernetning afzalliklari o'sishda davom etadi.