Ethernet nedir?

Ethernet, ilk olarak 1970'lerde önerilen ve daha sonra 1983'te IEEE 802.3 olarak standartlaştırılan bir ağ teknolojisidir. Elektrik ve Elektronik Mühendisleri Enstitüsü (IEEE) tarafından tanımlanan bu standart, Ethernet'in fiziksel ve veri bağlantı katmanlarını belirtir. Ethernet, bilgisayarların ve cihazların yerel alan ağları (LAN'lar) ve geniş alan ağları (WAN'lar) içerisinde bağlanmasını ve iletişim kurmasını sağlar.

Ethernet'in birincil işlevi, ağa bağlı cihazların veri alışverişinde bulunmasına izin vermektir. Birçok insanın aynı anda konuştuğu bir senaryo hayal edin; konuşmalar kaotik ve takip edilmesi zor olurdu. Benzer şekilde, paylaşılan bir Ethernet kablosu üzerinden aynı anda iletilen veri paketleri çarpışabilir ve karışıklık yaratabilir. Ethernet protokolleri bu tür çakışmaları önlemek için veri iletim kurallarını yöneterek düzenli ve verimli iletişim sağlar.

Endüstriyel Ethernet nedir ?

Endüstriyel Ethernet, endüstriyel ortamların zorlu taleplerini karşılamak üzere tasarlanmış özel bir Ethernet biçimidir. Üretimdeki otomasyon ve kontrol sistemleri için özel olarak tasarlanmış, dünya çapındaki fabrika zeminlerinde lider ağ teknolojisi olarak ortaya çıkmıştır.

Endüstriyel ortamlarda gerçek zamanlı iletişim, düşük gecikme ve deterministik veri yönlendirme gibi gereksinimler çok önemlidir. Endüstriyel Ethernet, bu zorlu ortamlarda başarılı olmak için özel olarak geliştirilmiş protokolleri kullanır. Yaklaşık 20 endüstriyel Ethernet protokolü vardır ancak en yaygın olanlardan beşi EtherCAT, EtherNet/IP, PROFINET, Modbus TCP/IP ve POWERLINK'tir.

5 Ortak Endüstriyel Ethernet Protokolü

1. EtherCAT

 Kontrol Otomasyon Teknolojisi için Ethernet anlamına gelen EtherCAT, Beckhoff tarafından 2003 yılında piyasaya sürüldü. Master-slave mimarisini kullanıyor ve "anında işleme" yeteneğiyle dikkat çekiyor. Her düğüm (bağımlı cihaz), ilgili verileri paketten çıkarır ve eş zamanlı olarak iletir; böylece verimlilik ve hız önemli ölçüde artar.

 

2. EtherNet/IP

 Açık Cihaz Satıcıları Birliği (ODVA) tarafından desteklenen ve Rockwell Automation tarafından benimsenen EtherNet/IP, tamamen Ethernet protokolünü temel alır. Evrensel endüstriyel otomasyon hizmetleri için Ortak Endüstriyel Protokolü (CIP) kullanır. EtherNet/IP, standart Ethernet ve anahtarlara bağlı olması nedeniyle sınırsız sayıda düğümü destekler, ancak gerçek zamanlı iletişim yetenekleri bir miktar sınırlıdır.

3. PROFINET

 2000'li yılların başında Siemens ve Profibus üyeleri tarafından geliştirilen PROFINET, yaygın bir endüstriyel Ethernet çözümüdür. Üç sınıfı vardır: CC-A (temel gerçek zamanlı), CC-B (Basit Ağ Yönetimi Protokolü desteği ekler) ve CC-C (1 ms'nin altındaki döngü süreleri ile gerçek zamanlı veri değişiklikleri sunan PROFINET IRT). PROFINET çok yönlüdür ve iş sistemlerinden hareket kontrolüne kadar çeşitli otomasyon görevlerine uygundur.

4. Modbus TCP/IP

 Modbus TCP/IP, Ethernet, TCP/IP standartları ve Modbus veri iletim yöntemlerini birleştirerek Modbus RTU fieldbus'tan geliştirildi. Yalnızca master cihazın sorgulama başlatabildiği master-slave (istemci-sunucu) modelinde çalışır. Yaygın olarak kullanılmasına rağmen Modbus TCP/IP gerçek zamanlı iletişim için tasarlanmamıştır.

5. POWERLINK

 B&R tarafından geliştirilen POWERLINK, IEEE 802.3 ile uyumlu, gerçek zamanlı bir endüstriyel Ethernet protokolüdür. Esnek ağ topolojisi, çalışırken takma ve çapraz bağlantı özellikleri sunar. Yoklama ve zaman dilimi yöntemlerini kullanarak, çeşitli endüstriyel otomasyon bileşenlerini destekleyerek aynı anda yalnızca bir düğümün veri iletmesini sağlar.

Endüstriyel ve Ticari Ethernet karşılaştırması

Ticari Ethernet evlerde ve ofislerde her yerde bulunurken, endüstriyel Ethernet'in endüstriyel ihtiyaçlara göre tasarlanmış belirgin farklılıkları vardır.

- Standartlar ve Protokoller: Ticari Ethernet genellikle IEEE 802.3 standardını kullanır. Buna karşılık endüstriyel Ethernet, endüstriyel gereksinimleri karşılamak için EtherNet/IP, EtherCAT ve diğerleri gibi özel protokollere dayanır.

- Ağ Hızı: Endüstriyel Ethernet genellikle ticari Ethernet'e kıyasla daha düşük hızlarda çalışır. Bunun nedeni, endüstriyel ağların yüksek hızlı veri aktarımı yerine kontrol ve otomasyon verilerine öncelik vermesidir.

- Kararlılık, Güvenilirlik ve Güvenlik: Endüstriyel Ethernet bileşenleri toz, kimyasallar, titreşim, aşırı sıcaklıklar ve elektromanyetik girişim gibi zorlu koşullara dayanacak şekilde tasarlanmıştır. Bu sağlamlık, genellikle bu tür ortamlara dayanamayan ticari Ethernet ile tezat oluşturur.

- Gerçek Zamanlı İletişim: Ticari Ethernet'ten farklı olarak endüstriyel Ethernet, gerçek zamanlı veri dağıtımını sağlamalıdır. Bu, doğru kontrol için verilerin kesin zaman aralıklarında iletilmesi gereken otomasyon ve kontrol sistemleri gibi uygulamalar için çok önemlidir.

Endüstriyel Ethernet'i çeşitli endüstriyel süreçlerin ardındaki görünmez güç olarak hayal edin. Fabrika otomasyonunda, kontrol sistemlerinde, robotikte, ulaşımda ve hatta petrol ve gaz endüstrisinde hayati bir rol oynar. Bu teknoloji, Endüstri 4.0 ile sorunsuz bir şekilde bütünleşerek gelişmiş otomasyon için verimli veri iletimi ve bağlantı sağlar. Sağlam tasarımı ve artan uyumluluğu ile endüstriyel Ethernet gelecekte de sürekli gelişmeye hazırdır.

 

ICC Dijital Endüstriyel Teknolojiler Ltd. Şti.

Osmangazi Mahallesi Atayolu Caddesi No:108 Gate Of Anatolia Ticari Blok Ofis 1 Sancaktepe / İstanbul / Türkiye
Telefon: +90 216 510 66 96
E-Posta: info@icc.com.tr
Web: https://www.icc.com.tr
Mersis No: 0211069647300014