Ethernet industrial ( IE ) es el uso de Ethernet en un entorno industrial con protocolos que proporcionan determinismo y control en tiempo real. [1] Los protocolos para Ethernet industrial incluyen EtherCAT , EtherNet/IP , PROFINET , POWERLINK , SERCOS III , CC-Link IE y Modbus TCP . [1] [2] Muchos protocolos Ethernet industriales utilizan una capa de control de acceso a medios (MAC) modificada para proporcionar baja latencia y determinismo. [1] Algunos microprocesadores proporcionan soporte para Ethernet industrial.
Ethernet industrial también puede referirse al uso de protocolos Ethernet estándar con conectores resistentes e interruptores de temperatura extendidos en un entorno industrial , para automatización o control de procesos . Los componentes utilizados en las áreas de proceso de la planta deben estar diseñados para funcionar en entornos hostiles de temperaturas extremas, humedad y vibración que excedan los rangos de los equipos de tecnología de la información destinados a su instalación en entornos controlados. El uso de variantes de Ethernet de fibra óptica reduce los problemas de ruido eléctrico y proporciona aislamiento eléctrico.
Algunas redes industriales enfatizaron la entrega determinista de los datos transmitidos, mientras que Ethernet utilizó la detección de colisiones , lo que hizo que el tiempo de transporte de los paquetes de datos individuales fuera difícil de estimar con el aumento del tráfico de la red. Normalmente, los usos industriales de Ethernet emplean estándares full-duplex y otros métodos para que las colisiones no influyan inaceptablemente en los tiempos de transmisión.
El uso industrial requiere consideración del entorno en el que debe operar el equipo. Los equipos de fábrica deben tolerar un rango más amplio de temperatura, vibración, contaminación física y ruido eléctrico que los equipos instalados en armarios de cableado exclusivos para tecnología de la información . Dado que el control de procesos críticos puede depender de un enlace Ethernet, el costo económico de las interrupciones puede ser alto y, por lo tanto , la alta disponibilidad es un criterio esencial. Las redes Ethernet industriales deben interoperar con sistemas actuales y heredados, y deben proporcionar un rendimiento y una capacidad de mantenimiento predecibles. Además de la compatibilidad física y los protocolos de transporte de bajo nivel, un sistema Ethernet industrial práctico también debe proporcionar interoperabilidad de niveles superiores del modelo OSI . Una red industrial debe proporcionar seguridad tanto contra intrusiones desde fuera de la planta como contra usos involuntarios o no autorizados dentro de la planta. [3]
Cuando una red industrial debe conectarse a una red de oficina o a redes externas, se puede insertar un sistema de firewall para controlar el intercambio de datos entre las redes. Esta separación de la red preserva el rendimiento y la confiabilidad de la red industrial.
Los entornos industriales suelen ser mucho más hostiles, a menudo sujetos a salpicaduras de aceite, agua y vibraciones físicas, por lo que a menudo Ethernet industrial requiere un conector más resistente y hermético en uno o ambos extremos del cable Cat 5 o Cat 6 , como conectores M12 o Conectores M8, en lugar de los conectores 8P8C comúnmente utilizados en hogares y empresas. [4] [5]
Los controladores lógicos programables (PLC) se comunican utilizando uno de varios protocolos abiertos o propietarios posibles, como EtherNet/IP , EtherCAT , Modbus , Sinec H1 , Profibus , CANopen , DeviceNet o FOUNDATION Fieldbus . La idea de utilizar Ethernet estándar hace que estos sistemas sean más interoperables .
Algunas de las ventajas frente a otro tipo de red industrial incluyen:
Las dificultades de utilizar Ethernet industrial incluyen: