A-Z ELEKTRO září/říjen 2014

září/říjen 2014 | A-Z ELEKTRO | 73 SíŤOVÉ TECHNOLOGIE Rockwell Automation s.r.o. Pekařská 695/10a 155 00 Praha 5 Tel.: +420 221 500 111 Fax: +420 221 500 000 E-mail: raczecontact@ra.rockwell.com www.rockwellautomation.cz Jednou z hlavních výhod protokolu EtherNet/IP oproti jiným sítím je to, že „je standardem, nikoli pouze protokolem vycházejícím z určitého standardu. poslední výkřik v oblasti chytrých hraček, ale během pouhých několika let se z Popelky může stát ošklivá sestra a tato zařízení budou vyřazena z hlavního proudu, který zaznamenává masovou podporu“. To nás přivádí před rozhodu- jící otázku: Proč by se měl výrobce rozhodnout pro protokol EtherNet/ IP? I jiné sítě mají své přednosti a slabé stránky, avšak EtherNet/IP má dostatek vlastností a funkcí, které umožňují jeho uplatnění při nejroz- manitějších aplikacích. Výsledkem je to, že je mnohem všestrannější než většina jiných sítí. Protože EtherNet/ IP poskytuje jak řídicí tak informační funkce, přináší podnikům také mož- nost konsolidace jejich komunikační architektury. Prvořadým důvodem, proč se výrobci přiklánějí k protokolu EtherNet/IP není jeho podobnost s provozní sběrnicí, nýbrž skutečnost, že nabízí nové funkce, z nichž mnohé budou dostupné výhradně v síti založené na protokolu Ethernet. K těmto funkcím patří: možnost přenosu hlasu a videa, variabilní topologie, integrace IT, vzdálená správa, možnost připojení k Internetu a flexibilní zabezpečení. Všechny tyto funkce jsou doplňkovými funkcemi rozšiřujícími schopnosti řízení procesů v reálném čase a řízení automatizovaných systémů. Technologie Hovoří-li se o síti Ethernet a/nebo o protokolu IEEE 802.3, jedná se o kabel, základní formát paketů a o to, kdy je datové pakety je možno přenášet prostřednictvím sítě – a o nic dalšího. Tento standard se vztahuje ke dvěma spodním vrstvám modelu s celkem sedmi vrstvami. Nejstarší implementace zahrno- valy specifikace 10base5 a 10base2 s kroucenými dvojlinkami typu CAT5 a CAT6 nacházejícími se v kancelářích i domácnostech. Od těchto provedení již bylo dávno upuštěno ve prospěch pokročilejších specifikací 10baseT, 100baseT a 1000baseT. Uslyšíte také o protokolu TCP/IP neboli TCP/IP/UDP/IP, abychom se vyjadřovali technicky správně. Tyto prostřední vrstvy (třetí a čtvrtá) modelu se sedmi vrstvami předsta- vují protokol používaný Internetem a (pravděpodobně) vaší podnikovou sítí. Rozhodující je využití standard- ních vrstev TCP/IP/UDP/IP. Jsou využí- vány velkým počtem velmi užitečných protokolů aplikačních vrstev: http pro web, ftp pro přenos souborů, snmp pro produkty sloužící ke správě sítí, VoIP pro přenos hlasu a videa, smtp pro elektronickou poštu a mnoha dalšími. Topologie sítí Ethernet se rovněž vytvářejí s přepínači, z nichž mnohé mají speciální funkce, které jsou výsledkem mnohaletého vývoje. Tyto speciální funkce zahrnují: Qua- lity of Service (QoS = Kvalita služby), která umožňuje nastavování priorit při komunikaci; zrcadlení portů, které uživatelům umožňuje řešit problémy v jednom spínaném portu připojením nástrojů pro vyhledávání problémů k jinému portu a „sledovat“ provoz v síti; funkce zabezpečení; vyhledávání pomocí protokolu IGMP, které směruje skupinový provoz pouze do těch uzlů, které jej potřebují, a velké množství přídavných funkcí. Průmyslová síť nakonec potřebuje také průmyslový protokol, který se používá v nejvrchnější (aplikační) vrs- tvě a je umístěn vedle dalších aplikač- ních protokolů používaných například pro elektronickou poštu nebo pro webové aplikace. Průmyslový protokol by měl zajišťovat, aby provoz probí- hající v reálném čase měl přidělenu vyšší prioritu než další úlohy prová- děné v síti Ethernet, tedy například obsluha tiskáren. Protokol musí být schopen zvládat úlohy, které je třeba provádět v průmyslové síti, například konfigurace zařízení, sběr dat, funkce řídicích jednotek v rovnocenných uzlech, blokování a řízení v/v jednotek a pohonů v reálném čase. Všechny tyto úlohy mají rozhodující význam při roz- mísťování automatizačních systémů. V uplynulých deseti letech se objevil přibližně tucet typů sítí založených na protokolu Ethernet, z nichž však pouze několik splňují všechny tyto standardy. Některé používají stan- dardní Ethernet, neodpovídají však specifikacím TCP/UDP/IP. I když tyto sítě používají standardní kabel Ether- net, budete muset použít speciální přepínače, přičemž asi nebudete moci používat standardní nástroje pro správu sítě nebo pro vyhledávání problémů. Některé sítě jsou navíc sice „kom- patibilní“ s TCP/UDP/IP, používají však jiné, vlastní protokoly. I když by některé z protokolů aplikačních vrstev, například vrstva pro elek- tronickou poštu nebo pro webové aplikace, mohly fungovat, komunikace prostřednictvím protokolu TCP/IP sdílí čas s vlastnickým protokolem a nemusí fungovat správně nebo bez speciálních požadavků na konfiguraci. Je také vysoce nepravděpodobné, že byste u těchto řešení mohli používat standardní přepínače, směrovače nebo bezpečnostní rozhraní. Bez souladu se všemi těmito standardy můžete přijít o některé významné výhody; navíc nebudete schopni kombinovat průmys- lový, podnikový a komerční provoz na stejné sběrnici nebo ve stejné podsíti. I když existuje tucet průmyslo- vých sítí na bázi síťové technologie Ethernet, vyhovuje všem uvedeným standardům pouze jedna z nich: EtherNet/IP, která používá standardní, nemodifikované protokoly Ethernet 802.3 a TCP/IP/UDP/IP. Jako protokol její aplikační vrstvy je použit Společný průmyslový protokol (CIP), tedy stejný protokol, jaký používají sítě DeviceNet a ControlNet a který umožňuje prová- dění konfigurací zařízení, sběru dat, vzájemného blokování jednotek v rov- nocenných uzlech, řízení v/v jednotek a pohonů v reálném čase a vytváření bezpečnostních sítí a sítí pro řízení pohybu. Je dokonale kompatibilní s dalšími protokoly aplikačních vrstev, například s protokoly pro elektronic- kou poštu, přenos hlasu a vide (voice- over-IP resp. video-over-IP) a webové aplikace.