EtherNet/IP:CIP分解进程协议

2023年3月21日
自动化世界持续数列关键工业网络技术澄清EtherNet/IP是什么并追踪它开发成主要以太网为基础的产业联网协议

术语有时会玩心术取EtherNet/IP例子许多人会阅读IP网络协议并思考EtherNet/IP指普通老式标准Ethernet

事实并非如此

EtherNet/IP和标准工业Ethernet相关,但不是同一件事以太网是物理层协议连接网络,以太网/IP指以太网基础工业通信协议由以太网管理ODVA公司.成员标准贸易组织

EtherNet/IP中IP表示工业协议,这是有道理的,因为EtherNet/IP依赖共同工业协议,这是ODVA管理的另一个行业标准。CIP定义面向对象方法,在OpenSystem互联模型分层会议、演示和应用交换消息CIP促进自动化服务和应用整合,如控制、同步、运动和安全

EtherNet/IP适配标准Ethernet关键元素举例说,它使用传输控制协议和传输层-TCP用户数据协议等复杂消息和简单消息UDP,如I/O使用IP包路径消息垂直运行,数据可用制造执行系统(MES)、机构资源规划软件甚至云化应用消化

UsingTCP、UDP和IP确保EtherNet/IP对IT友好并用同类开关和路由器建立企业网络 并载EtherNet/IPOT运量

销售信用依赖行业标准ODVA多样性成员经验使EtherNet/IP适合一系列工业自动化控制网络EtherNet/IP从单控制器、机器或滑动到全设施安装技术可处理标准I/O任务和传感器连通专用应用,如同步运动安全


参看此前一篇文章工业以太网数列探索Profinet.


发源

EtherNet/IP开发可追溯到1990年代,当时产业界仍在为引入开放工业网络而争斗,并着眼于远离专有系统。那时Rockwell自动化开发控制信息协议,因为CIP先为人知Rockwell自动化将把面向对象通信协议置于另外两个开放网络协议ControlNet和DroptNet的核心

这两大网络以不同方式实施CIP控制网是一个现场客联网协议,通过并发分解多存数据链层执行CIP提供精确确定性并允许定时和非定时交通,但由于5兆波速度限制而没有走远设备网速度更快,它是一个数字多点网协议,应用CIP对控制区网应用CAN硬件

推广两个协议开放标准 Rockwell自动化转归两个独立组织所有和管理控制网转至控制网国际和开放设备网供应商协会,后会改名ODVA公司

90年代后期以太网时代进展顺利技术已经在办公空间爆炸,自动化产业正在考虑如何使用工业网络Ethernet引导控制网国际ODVA集合资源使CIP适应Ethernet这两个组织于2000年签定联合技术协议,对TCP、UDP和IP应用CIP,并于2001年联合启动EtherNet/IP

使用以太网为底层物理层时数据移动速度比传统CIP快,注注Mark Russell技术应用支持管理者United电子自动化完全以太网物理层建立后, 我们从存储器二元数据进化为面向对象方法 加速整合

他补充道IEC-6158和61850进一步规范协议使得支持EtherNet/IP的品牌间通信效率更高

EtherNet/IP发布几年后ODVA与国际控制网联合技术协议结束,两个组织合并归并归并ODVA保护伞下今日ODVA管理所有四种CIP网络:EtherNet/IP、HeptNet和ContoNet

EtherNet/IP开发近似Rockwell自动化, Fales表示Rockwell是ODVA超过375家工业自动化公司之一Rockwell自动化通过ODVA成员标准参赛权,EtherNet/IP技术发布及其增强工作通过ODVA严格协作开发批准过程完成

持续进化

自EtherNet/IP由ODVA介绍以来,标准继续演进举例说,ODVA利用CIP面向对象架构开发服务设备简介实时控制自动化并加CIP扩展功能如CIP安全性、CIP安全性、CIP同步性、CIP运动和CIP能源大为扩展EtherNet/IP能力

同时ODVA还一直在增强EtherNet/IP过程自动化最新增强为Ethernet-APL支持(高级物理层),Ethernet内在安全版用于危险区现场设备双线单线Ethernet技术扩展10BASE-T1L(IEE802.3cg2019),并带电和通信到高速至线上10Mbit/sethernet-APL设备坚持IECTS60079-47(双线内在安全Ethernet),

ODVA为EtherNet/IP启动设备提供一致性测试,这些设备通过Ethernet-APL通信Ethernet-APL物理层功能测试,确保不同端口类型适当遵守相关规范测试还确认EtherNet/IP通信网络功能Fales表示:「加在一起, 两项测试都确保商家之间最大互操作性以及不同类型的工具和基础设施构件”。

EtherNet/IP全面扩展流程产业,他继续说, “ 关键是要确保终端用户拥有单行自动化应用网络,而不论其身处离散市场、混合市场或流程市场 。 ”他指出,NAMOUR(工工工公司国际协会)称EtherNet/IP为流程产业最小约束要求之一

EtherNet/IP与时俱进的另一方式是开发一个新的CIP应用剖面图以建立时间敏感网络,一套IEC/IEE 60802桥接标准正在开发并发布中,允许时间协调正常交通在Ethernet并发

Fales报告ODVA正在参与开发SSN标准,并将在今年晚些时候发布第一版SSN标准后发布新的CIP应用简介届时终端用户将能够本地实施SSN应用剖面或利用网关允许通过SSN聚合通信

允许公平网络访问IEC/IEE 60802达标设备现有的EtherNet/IP设备也可以对SSN网络工作,但与非TSN网络相比,线上服务质量可能下降

SSN允诺带给EtherNet/IP的好处之一是适应CIP运动能力网络与运动控制规划器对齐使用常用时间概念CIP运动和60802对齐后,网络交通可按需使用调度方式方便满足网络需求并公平与现有交通并存

5G证明

EtherNet/IP依赖CIP应用层和IEE标准,它在物理通信介质选择上享有某种独立性EtherNet/IP可部署使用铜、纤维、纤维环或无线技术

工业专用5G无线支持最近通过联合测试床展示Rockwell自动化公司、手机基础设施提供商Ericsson公司、嵌入设备供应商Qualcomm公司和网络服务提供商Verizon.基于测试结果,研究者得出结论5G显示有希望增强甚至是替换工业网络内传统线连接

5G自始至终设计超可靠性、低延迟度和广频选项用于工业IoT和工业自动化,Gregory Wilcox解释 Rockwell自动化技术首席应用工程师Gregory Wilcox千兆瓦频谱和私有网络5G提供标准安全控制应用益惠并配有多项工业传感器、启动器和控制器

测试床搭建时使用Rockwell自动化卫士安全控制器表示面积控制器和Flex5000标准安全I/O表示滑雪机、机器和设备无线电访问网络基础由爱立信mWave基站和Prime5G核心组成(3GPP发布15非独立预测)。Qualcomm移动测试平台收集流量分析作为工业5G对Ethernet适配器

测试结果显示工业专用5G当前状态低延缓支持RPI[请求包区 比EtherNet/IP标准安全I/O连接Rockwell自动化默认设置更好RPI设置支持多项非系定工业资产应用使用EtherNet/IP标准安全I/O通信

因此,许多新设施不再受需要安装高价电线基础设施的限制,这些基础设施一直需要连接滑雪机、机器和其他系定资产到工业网络威尔库克斯表示:「它改变成本、弹性、可持久性 和市场时间对市场对全世界工业运营

研究者计划继续调查举例说,他们一直在评价EtherNet/IP时间同步并分布运动应用Wilcox报告初步证明概念有希望结果

本条款中的公司

赞助建议

氢分解操作精确度量

降低运输中碳基燃料消耗路径之一是使用氢作为燃料电池的能量载波电厂