Industrial Ethernet
Today, classic Ethernet is the leading standard for data networks in office environments. “Industrial Ethernet” describes the enhancements allowing the use of Ethernet even for sophisticated applications in industrial automation.
Industrial Ethernet has many technical advantages:
- Transmission of real-time and IT data via a common medium
- Virtually unlimited number of participants and network expansion
- Flexible topologies which can easily be scaled and expanded
- Quick transmission even of extremely large data volumes
- Integration of web servers and IoT interfaces such as OPC UA within the device
- Simple access to field level device data without proprietary gateways
- Reliable in operation, no complex termination, simple maintenance
- Future proof
Typical Industrial Ethernet Topology
Factors such as high reliability, robust communication as well as device exchange during running operation is important for the use of Industrial Ethernet. Mainly those protocols which are already widely available as fieldbus protocols and for which integration into the DCS is straightforward are used. Apart from Profinet, this also includes Ethernet/IP and Modbus TCP.
Design features
- Communication according to IEEE 802.3 standard
- Ethernet switches coordinate data transmission and avoid collisions on the cable
- Point-to-point connection between switches
- Simultaneous communication into both send and receive direction
- Field devices with integral switch function allow line and ring topologies on field level
- 100 m cable length between network participants for twisted-pair wire connections
- Hybrid networks with different transmission systems (FO cables, Wifi...)
Modbus
-
Modbus является простым, но многофункциональным протоколом соединения по полевой шине. Предлагаются различные функции автоматизации (обмен простой информацией в двоичном коде, аналоговыми значениями, параметрами устройств, диагностическими данными и др.).
Для автоматизации установок часто используется простой и надежный физический уровень передачи данных RS-485.
На основе этого интерфейса Modbus поддерживает формат передачи данных в виде пакетов (телеграмм) (Modbus RTU, Modbus ASCII и др.). При использовании версии Modbus TCP/IP с Ethernet часто реализуется интеграция в вышестоящую систему автоматизации.
-
Международный стандарт (www.modbus.org)
-
Простой протокол
-
Применение во всем мире
-
Подходит для большинства простых задач по автоматизации
-
Области применения: Установки для обработки воды,
насосные станции, нефтехранилища
-
Foundation Fieldbus (FF)
-
Технология Foundation Fieldbus (FF) специально предназначена для автоматизации процессов. Физическая среда передачи данных применяет протоколы FF H1 на базе стандартов IEC 61158-2 и ISA SP 50.02. Эти стандарты определяют условия передачи данных и энергообеспечение простых полевых устройств по одной и той же паре проводов.
FF H1 допускает применение различных топологий. Применение распределительных коробок или сегментных барьеров позволяет реализовывать очень гибкие разводки соединений. Кроме обычных линейных и древовидных структур стандарт FF H1 поддерживает соединения "точка-точка", а также структуры с каналом связи и отдельными ответвлениями к полевым устройствам.
Интерфейсы обмена данными Foundation Fieldbus основаны на стандартных функциональных блоках, таких как AI (аналоговый вход) или AO (аналоговый выход), входы и выходы которых соединены друг с другом. Таким образом, полевые устройства FF устанавливают связь друг с другом напрямую, если в сегменте имеется планировщик LAS (Link Active Scheduler) для координации обмена данными FF.
-