Industrial Ethernet (IE) - это использование Ethernet в промышленной среде с протоколами, обеспечивающими детерминизм и управление в реальном времени. Протоколы для промышленного Ethernet включают EtherCAT, EtherNet / IP, PROFINET, POWERLINK, SERCOS III, CC-Link IE и Modbus TCP. Многие промышленные протоколы Ethernet используют модифицированный уровень Media Access Control (MAC) для обеспечения низкой задержки и детерминизма. Некоторые микроконтроллеры, такие как Sitara, обеспечивают поддержку промышленного Ethernet.
Промышленный Ethernet также может относиться к использованию стандартных протоколов Ethernet с прочными разъемами и расширенными переключателями температуры в промышленной среде для автоматизации или управления технологическим процессом.. Компоненты, используемые в производственных зонах предприятия, должны быть спроектированы для работы в суровых условиях с экстремальными температурами, влажностью и вибрацией, которые превышают диапазоны для оборудования информационных технологий, предназначенного для установки в контролируемых средах. Использование вариантов оптоволоконного Ethernet снижает проблемы электрических шумов и обеспечивает электрическую изоляцию.
Некоторые промышленные сети делают упор на детерминированную доставку передаваемых данных, тогда как в Ethernet используется обнаружение коллизий, что затрудняет оценку времени транспортировки для отдельных пакетов данных с увеличением сетевого трафика. Обычно при промышленном использовании Ethernet используются полнодуплексные стандарты и другие методы, чтобы конфликты не оказывали недопустимого влияния на время передачи.
Промышленное использование требует учета среду, в которой должно работать оборудование. Заводское оборудование должно выдерживать более широкий диапазон температур, вибрации, физического загрязнения и электрических шумов, чем оборудование, установленное в специальных коммутационных шкафах информационных технологий. Поскольку управление критически важным процессом может полагаться на канал Ethernet, экономическая стоимость прерываний может быть высокой, и поэтому высокая доступность является важным критерием. Сети Industrial Ethernet должны взаимодействовать как с существующими, так и с устаревшими системами, а также обеспечивать предсказуемую производительность и удобство обслуживания. Помимо физической совместимости и транспортных протоколов низкого уровня, практическая промышленная система Ethernet также должна обеспечивать взаимодействие более высоких уровней модели OSI . Промышленная сеть должна обеспечивать безопасность как от вторжений извне предприятия, так и от непреднамеренного или несанкционированного использования на предприятии.
Когда промышленная сеть должна подключаться к офисной сети или внешним сетям, может быть установлена система межсетевого экрана для управления обменом данными между сетями. Такое разделение сети сохраняет производительность и надежность промышленной сети.
Промышленные условия часто бывают более суровыми, часто подвержены брызгам масла, брызгам воды и физическим вибрациям, поэтому часто промышленный Ethernet требует более прочного и водонепроницаемого разъема на одном или обоих концах кабеля Cat-5. или кабель Cat-6, такой как или разъемы M8, а не разъемы 8P8C, чрезвычайно часто используемые в домах и на предприятиях.
Программируемые логические контроллеры (ПЛК) обмениваются данными с помощью одного из нескольких возможных открытых или проприетарных протоколов, таких как EtherNet / IP, Modbus, Sinec H1, Profibus, CANopen, DeviceNet или FOUNDATION Fieldbus. Идея использования стандартного Ethernet делает эти системы более совместимыми.
Некоторые из преимуществ по сравнению с другими типами промышленных сетей:
Сложности использования промышленного Ethernet включают: