7 Điều cần biết về Ethernet trong công nghiệp

Không nên lấy cấu trúc mạng văn phòng dùng cho nhà máy, nhưng cần trang bị cho nhà máy kiến trúc mạng Ethernet. Cấu trúc của mạng Ethernet văn phòng được xây dựng dựa trên các sản phẩm thương mại hóa được sử dụng trong môi trường nhiệt độ điều hòa ổn định, và các chuyển mạch được thiết kế sử dụng cấu trúc mạng sao quy mô lớn. Ngược lại, kiến trúc Ethernet công nghiệp lại có môi trường ứng dụng đa dạng, phức tạp và yêu cầu những cấu trúc khác nhau (cấu trúc hình sao, hình cây, mạch vòng, và tuyến tính), cũng như cần các loại cáp có cấp bảo vệ cao hơn, và các phụ kiện đáp ứng các chuẩn để hoạt động trong môi trường nhiệt độ và độ rung cao. Ngoài ra, các bộ chuyển mạch được thiết kế có thể kết nối và hỗ trợ với hệ thống tự động hóa của toàn bộ nhà máy.

Giao thức.

Một vấn đề rất quan trong cần ghi nhớ về Ethernet đó là: đây là kiểu mạng dùng dây. Bạn cần một giao thức công nghiệp thì mới chạy được các ứng dụng công nghiệp. Chuẩn Ethernet IEEE 802.3. Chuẩn này định nghĩa rõ ràng cách đi dây và cấu trúc của mạng Etherrnet. Mặc dù các thiết bị khác nhau sử dụng cách liên lạc dựa trên chuẩn này có thể cùng hoạt động trên cùng một mạng, nhưng thiết bị phải sử dụng một giao thức chung, hay còn gọi là “ngôn ngữ giao tiếp”. Profinet là một giao thức liên lạc được dùng cho các ứng dụng công nghiệp. Nó cung cấp các chức năng giao tiếp cần thiết cho I/O phân tán, kết nối máy tới máy, điều khiển chuyển động và an toàn máy.

Khả năng truyền

Điều mà nhiều người quan tâm không phải là tốc độ mạng nhanh như nào, mà là thời gian và hiệu quả mà dữ liệu đến điểm cần đến. Khả năng truyền thực sự là yếu tố quan trọng. Khả năng truyền được đánh giá thông qua lượng dữ liệu được truyền đi qua mạng trong một khoảng thời gian nhất định. Và chúng ta có thể nâng cao khả năng truyền bằng cách rút ngắn chu kỳ thời gian của một “stack” liên lạc. Chukỳ thời gian của Profinet ít hơn 10 lần so với chuẩn Ethernet TCP/UDP. Profinet làm được như vậy là vì nó sử dụng kênh Ethernet thời gian thực đối với những ứng dụng có yêu cầu khắt khe về thời gian, và sử dụng kênh TCP/IP chuẩn để cấu hình, chẩn đoán, định hướng mạng và truyền các gói dữ liệu lớn.

Cấu hình mạng.

Vấn đề nhiều người quan tâm hiện nay không chỉ là sự dễ dàng trong cài đặt mạng, mà còn cả khía cạnh càng ít phải lập trình càng tốt. Khi thiết lập liên lạc giữa các thiết bị, Profinet nhấn trọng tâm vào cấu hình, thay vì tập trung vào lập trình. Với phương pháp hướng đối tượng, tức là cấu hình liên lạc giữa các thiết bị chứ không tập trung vào lập trình, thì các kỹ sư và cả người sử dụng cuối đểu khẳng định giảm được 25% thời gian định chỉnh kỹ thuật và đưa vào hoạt động.

Dự phòng cho tương lai

Vấn đề đối với mạng hiện nay không chỉ là hỗ trợ được các ứng dụng trước mắt, mà bạn cần một giải pháp Ethernet hỗ trợ cho cả các ứng dụng trong tương lai. Profinet cho phép người sử dụng triển khai một giải pháp tự động hóa tích hợp toàn diện trong chỉ một mạng Ethernet, và hỗ trợ nhiều kiểu điều khiển khác nhau như liên lạc peer-to-peer, I/O phân tán, an toàn máy, điều khiển chuyển động và thu thập dữ liệu. Bên cạnh đó, Profinet cũng chuẩn bị cho những kết nối mở rộng trong tương lai.

Thích ứng với hệ thống sẵn có

Một yếu tố quan trọng đối với Ethernet công nghiệp là nó phải tích hợp thông suốt với máy móc và hệ thống mạng sẵn có của nhiều nhà cung cấp lắp đặt trước đó trong nhà máy. Khi Profinet làm việc với các switch chuẩn và sử dụng gói giao thức TCP/IP thì một hệ thống sử dụng Profinet có thể kết nối với toàn bộ mạng tự động hóa mà không cần đến các loại switch cao cấp hay những tính năng đặc biệt. Profinet giúp kết nối các giải pháp của nhiều nhà cung cấp khác nhau.