Schlüsseltechnologien des Industrial Ethernet
Industrial Ethernet ist eine moderne Kommunikationstechnologie zur industriellen Automatisierungssteuerung, die im Wesentlichen folgende Technologien umfasst:
Taktsynchronisationstechnologie:Industrial Ethernet erfordert eine Taktsynchronisierung zwischen allen Knoten, um Datengenauigkeit und synchronen Betrieb sicherzustellen. Um dies zu erreichen, nutzt Industrial Ethernet das IEEE 1588-Protokoll für eine präzise Taktsynchronisation.
Kommunikationsprotokolltechnologie:Industrial Ethernet erfordert standardisierte Kommunikationsprotokolle, um die Interoperabilität zwischen verschiedenen Geräten sicherzustellen. Zu den gängigen Protokollen gehören Modbus TCP/IP, PROFINET und EtherNet/IP.
Netzwerkmanagement-Technologie:Industrial Ethernet erfordert Netzwerkmanagement und -überwachung, um den normalen Betrieb sicherzustellen und die Fehlerbehebung zu erleichtern. Dies wird durch das SNMP-Protokoll und die Netzwerkverwaltungssoftware erreicht.
Sicherheitstechnik:Industrial Ethernet muss die Netzwerksicherheit gewährleisten, um Cyberangriffe und Datenschutzverletzungen zu verhindern. Zur Gewährleistung der Netzwerksicherheit werden Sicherheitsrichtlinien, Firewalls, Intrusion-Detection-Systeme und andere Technologien eingesetzt.
Drahtlose Kommunikationstechnologie:Industrial Ethernet erfordert die Unterstützung drahtloser Kommunikation, um Gerätemobilität und flexiblen Einsatz zu erleichtern. Für die drahtlose Konnektivität werden drahtlose Zugangspunkte und drahtlose Brücken eingesetzt. Zusammenfassend umfassen die Kerntechnologien von Industrial Ethernet Taktsynchronisation, Kommunikationsprotokolle, Netzwerkmanagement, Sicherheit und drahtlose Kommunikation. Diese bilden zusammen die grundlegenden Technologien und Anwendungsgrundlagen von Industrial Ethernet.
Typische industrielle Ethernet-Architektur
Die typische industrielle Ethernet-Architektur besteht aus folgenden Komponenten:
Industrielle Ethernet-Switches:Industrielle Ethernet-Switches dienen als Kerngeräte zur Verbindung industrieller Ethernet-Geräte und ermöglichen die Kommunikation und den Datenaustausch zwischen Geräten. Switches verwenden in der Regel eine dreischichtige Struktur: Kernschicht, Aggregationsschicht und Zugriffsschicht.
Industrielle Ethernet-Router:Industrielle Ethernet-Router erleichtern in erster Linie die Kommunikation und Verbindung zwischen verschiedenen Subnetzen und ermöglichen die Datenübertragung und -weiterleitung über unterschiedliche Netzwerke hinweg.
Industrielle Ethernet-Gateways:Industrielle Ethernet-Gateways übernehmen in erster Linie die Datenkonvertierung und das Parsing zwischen verschiedenen Protokollen und ermöglichen so die Verbindung und Kommunikation zwischen Protokollen.
Industrielle Ethernet-Endgeräte:Zu den industriellen Ethernet-Endgeräten gehören Sensoren, Aktoren, SPS, HMIs und ähnliche Geräte. Sie sammeln und steuern Felddaten, um eine industrielle Automatisierung und Steuerung zu erreichen.
Industrielle Ethernet-Server:Industrielle Ethernet-Server übernehmen in erster Linie die Datenspeicherung und -verwaltung. Sie ermöglichen die Datenerfassung, -verarbeitung und -speicherung und bieten Datenunterstützung für Anwendungen der oberen-Ebene.
Industrielles Ethernet-Managementsystem:Industrielle Ethernet-Managementsysteme werden hauptsächlich zur Überwachung, Verwaltung und Wartung industrieller Ethernet-Netzwerke eingesetzt. Dazu gehören Netzwerktopologiemanagement, Gerätestatusüberwachung, Fehlerdiagnose und Alarmfunktionen. Zusammenfassend umfasst eine typische industrielle Ethernet-Struktur mehrere Komponenten wie Switches, Router, Gateways, Endgeräte, Server und Managementsysteme. Diese Komponenten bilden zusammen ein komplettes industrielles Ethernet-System.