Những Kiến Thức Cơ Bản Về Ethernet Công Nghiệp - TechWay VN

Mạng Ethernet công nghiệp đã và đang có những bước phát triển nhanh chóng , đã và đang dần thay thế các mạng công nghiệp truyền thống khác . Các nhà máy sản xuất công nghiệp cũng nhận thấy những lợi ích của Ethernet công nghiệp trong việc nâng cao hiệu quả sản xuất, đơn giản hóa quản lý và tích hợp thông tin giữa sản xuất và quản lý dễ dàng. Tuy nhiên Ethernet trong công nghiệp có những khác biệt so với Ethernet dân dụng, văn phòng. Người kỹ sư cần phải có hiểu biết cơ bản về Ethernet công nghiệp để có thể triển khai , khai thác , vận hành tốt .

Tổng quan về Ethernet công nghiệp

Ethernet là một họ lớn và đa dạng gồm các công nghệ mạng dựa trên khung dữ iệu ( Frame – based ) dành cho mạng LAN . Tên Ethernet xuất phát từ khái niệm Ete trong ngành vật lý học. Ethernet định nghĩa một loạt các chuẩn nối dây và phát tín hiệu cho tầng vật lý, hai phương tiện để truy nhập mạng tại phần MAC(điều khiển truy nhập môi trường truyền dẫn) của tầng liên kết dữ liệu, và một định dạng chung cho việc đánh địa chỉ.

Kiến trúc giao thức của nó chia thành 2 lớp con là lớp LLC(Logical Link control) và MAC(medium access control) Phạm vi của Ethernet/IEEE 802.3 chỉ bao gồm lớp vật lý và lớp MAC – Tốc độ truyền 1-10Mb/s đối với chuẩn IEEE 802.3 ; và 100Mb/s đối với chuẩn IEEE 802.3 u .

Cấu trúc mạng và kỹ thuật truyền dẫn

Về cấu trúc : Có cấu trúc bus. – Về mặt vật lí có thể là đường thẳng hoặc hình sao tùy phương tiện truyền dẫn – Các loai phương tiện truyền dẫn được dùng thông dụng .

Vấn đề nhiều người quan tâm hiện nay không chỉ là sự dễ dàng trong cài đặt mạng, mà còn cả khía cạnh càng ít phải lập trình càng tốt. Khi thiết lập liên lạc giữa các thiết bị, Profinet nhấn trọng tâm vào cấu hình, thay vì tập trung vào lập trình.

Với phương pháp hướng đối tượng, tức là cấu hình liên lạc giữa các thiết bị chứ không tập trung vào lập trình, thì các kỹ sư và cả người sử dụng cuối đểu khẳng định giảm được 25% thời gian định chỉnh kỹ thuật và đưa vào hoạt động.

Khả năng truyền thực sự là yếu tố quan trọng. Khả năng truyền được đánh giá thông qua lượng dữ liệu được truyền đi qua mạng trong một khoảng thời gian nhất định. Và chúng ta có thể nâng cao khả năng truyền bằng cách rút ngắn chu kỳ thời gian của một “stack” liên lạc.

Chukỳ thời gian của Profinet ít hơn 10 lần so với chuẩn Ethernet TCP/UDP. Profinet làm được như vậy là vì nó sử dụng kênh Ethernet thời gian thực đối với những ứng dụng có yêu cầu khắt khe về thời gian, và sử dụng kênh TCP/IP chuẩn để cấu hình, chẩn đoán, định hướng mạng và truyền các gói dữ liệu lớn.

Cơ chế giao tiếp

Trong mạng Ethernet,không kể bộ chia hoặc bộ chuyển mạch thì tất cả các trạm đều bình đẳng như nhau và có 1 địa chỉ Ethernet riêng biệt,thống nhất toàn cầu – việc giao tiếp giữa các trạm thông qua các giao thức NetBUI, IPX/SPX, TCP/IP -bên cạnh cơ chế giao tiếp tay đôi .

Ethernet còn hỗ trợ phương pháp gửi thông báo đồng loạt(multicast và broadcast). – một thông báo multicast gửi tới 1 nhóm các trạm trong khi đó 1 thông báo broadcast gửi tới tất cả các trạm. -Các loại thông báo này được phân biệt bởi kiểu địa chỉ.

Tính thích ứng với hệ thống sẵn có

Một yếu tố quan trọng đối với Ethernet công nghiệp là nó phải tích hợp thông suốt với máy móc và hệ thống mạng sẵn có của nhiều nhà cung cấp lắp đặt trước đó trong nhà máy.

Khi Profinet làm việc với các switch chuẩn và sử dụng gói giao thức TCP/IP thì một hệ thống sử dụng Profinet có thể kết nối với toàn bộ mạng tự động hóa mà không cần đến các loại switch cao cấp hay những tính năng đặc biệt. Profinet giúp kết nối các giải pháp của nhiều nhà cung cấp khác nhau.