EtherNet / IP：産業用ネットワークでの通信用の標準プロトコル

EtherNet / IPは、産業用自動化で標準のイーサネット技術を実装するために広く使用されているイーサネットベースのフィールドバスです。 しかし、EtherNet / IPとは正確には何ですか？ それはどのように機能しますか？ そして、EtherNet / IPにはどのような利点がありますか？

EtherNet / IPには、次の利点があります。

• ネットワーク内のデータの同時制御、構成、および収集
• イーサネットプロトコルとの互換性
• 高い伝送速度

テクノロジーの紹介

EtherNet / IP™は2001年に導入され、今日では製造およびプロセスの自動化に利用できる最も開発され、実績があり、完全な産業用イーサネットネットワークソリューションです。 EtherNet / IPは、上位層に共通産業プロトコル（CIP™）を実装するネットワークファミリーのメンバーです。 CIPには、制御、安全性、セキュリティ、エネルギー、同期、モーション、構成、情報など、さまざまな製造およびプロセス自動化アプリケーション向けの包括的なメッセージとサービスのスイートが含まれます。 CIPは、世界中の何百ものベンダーによってサポートされている真にメディアに依存しないプロトコルとして、製造企業全体でユニファイドコミュニケーションアーキテクチャをユーザーに提供します。

産業用システムは、製造業者の主要なインダストリー4.0およびスマートファクトリ通信の課題を解決するためにイーサネット接続をますます採用しています。 これらの課題には、データ統合、同期、エッジ接続、およびシステムの相互運用性が含まれます。 イーサネットに接続された工場は、情報技術（IT）ネットワークと運用技術（OT）ネットワーク間の接続を可能にすることで、製造の生産性を高め、より柔軟でスケーラブルな製造を可能にします。 これにより、タイムクリティカルな通信をサポートする単一のシームレスで安全な高帯域幅ネットワーク上で、工場のすべての領域を監視および制御できます。 スケーリングされたコンピューティングと堅牢な通信インフラストラクチャは、接続されたファクトリの生命線です。 今日のネットワークは、工場全体でトラフィックを変換するために複雑で電力を消費するゲートウェイを必要とする無数のプロトコルにわたるトラフィック負荷の増加と相互運用性の課題に苦しんでいます。 産業用イーサネットは、重要な決定論的パフォーマンスを工場の端にシームレスに提供することにより、単一ネットワークでのこれらの相互運用性の問題を解決します。

EtherNet / IPの利点：

• 標準化され、継続的に進化しています
• シンプルな統合
• 高速
• 高帯域幅/大容量データパケット
• 高いアドレス指定機能（長距離でより多くのデバイス）
• 診断法
• 企業へのより簡単な接続–より良い収束。
• 広く利用可能/低コスト
• トレーニングの削減（IT知識の活用）

なぜセンサーにこのオプションがあるのですか？

まず、イーサネット/ IPは広くサポートされているプロトコルであり、何百ものデバイスで使用できます。 たとえば、Ethernet / IPを使用すると、自動化システムを構築し、各コンポーネントを簡単に相互に通信させることができます。 この通信プロトコルは業界全体で広く採用されているため、特定のメーカーのデバイスに限定されるのではなく、特定のジョブの多くのオプションから最適なコンポーネントを選択できます。 さらに、Ethernet / IPは、いつでもデジタルI / Oまたはリモートセンサーを追加する機能を含む、将来のシステム拡張のための最大の柔軟性を可能にします。

Ethernet / IPを使用すると、企業がシステムを設計および開発する際の時間と費用を節約するのにも役立ちます。 Ethernet / IPは、制御と構成の管理、およびデータの交換を実行できますが、一部のプロトコルではデータの交換しかできません。 通信に必要なのはイーサネットケーブルのみです。 これにより、システムに必要な配線量が本質的に削減され、配線コストが削減され、システムへの配線を設計する際の時間と費用、および配線の実行に必要な労力が節約されます。

Ethernet / IPプロトコルを使用すると、メーカーはデバイスからより多くの情報を収集することもできます。 たとえば、Ethernet / IPを使用して、モーターの電力使用量や温度を通信できます。 このデータは、より優れた診断または予知保全に使用できます。これにより、より多くの稼働時間でよりインテリジェントなマシンを開発できるため、コストをさらに節約できます。

Ethernet / IPは、さまざまな理由から最も包括的で費用効果の高い産業用プロトコルのXNUMXつであるため、多くのシステムに導入されています。 時間とコストを節約するには、できるだけ高速で正確な信号を使用することが重要です。

概要

• データに即座にアクセスして、ビジネスリーダーに自動化システムのリアルタイムビューを提供できます。
• インストルメンテーションからのデータは、本番企業全体に配布できます。
• 潜在的および今後の問題を特定し、全体的なパフォーマンスを向上させるために、生産プロセスを分析します。

統合とメンテナンスのしやすさ

柔軟な統合と構成

• すべてのEtherNet/IPシステム（PLC、PAC、DCS）に接続します
• デバイスパラメータへの包括的なアクセスのためのリッチデバイス記述ファイル（EDS）
• ネットワーク負荷を不必要に増加させることなく、必要な適切な情報を選択するためのアプリケーション固有の入力アセンブリ
• 暗黙的および明示的なメッセージングにより、診断、検証、監視、および合計や濃度測定などの高度な機能にアクセスできます。
• 配線に特別なスキルは必要なく、技術者は産業用イーサネットケーブルを使用できるため、新しいデバイスを制御システムに統合するのにかかる時間は短くなります。
• ほとんどの商用フィールドデバイスは同じプロトコルを使用しているため、ブランドとデバイス間の相互運用性が可能です。
• Rheonicsセンサーのユーザーは、粘度、密度、温度、濃度、動粘度などの最大22のパラメーターを、すべてEthernet/IPを使用してリアルタイムで監視できます。
• 内部のスマートアルゴリズムにより、顧客は試運転中にセンサーの清浄度とステータスを判断でき、この情報には常にEthernet/IP経由でアクセスできます。

シンプルなメンテナンス

• 統合されたWebサーバーを使用してデバイス診断に直接アクセスするなど、メンテナンスプロセスが改善されました。
• 自動デバイス構成（ADC）でデバイスの交換時間を短縮します。
• Rheonicsセンサーを使用することにより、技術者はプローブの内部の完全性を監視することにより、測定のエラーの原因をすばやく検出できます。
• 電源のステータスをリアルタイムで監視し、測定に関する問題のトラブルシューティングを可能にします。

このプロトコルの利点

エンジニア向け

• たとえば、デバイスドライバー（EDS）を直接オンボードで使用し、追加のゲートウェイの必要性を排除するなど、エンジニアリング効率を最適化します。
• たとえば、システムからすべてのデバイスを直接構成し、構成アセンブリを使用してプラグアンドプレイ操作を有効にすることにより、試運転時間を短縮します。

オペレーターおよび保守担当者向け

• 意思決定のためのより豊富なリアルタイムデータを提供するなど、運用パフォーマンスの向上
• 統合されたWebサーバーやプラグアンドプレイデバイス交換を介した診断への直接アクセスなど、メンテナンスプロセスの改善

ハイライト：

• Rockwell/Allen-Bradley制御システムとの一般的な相互運用性
• デバイス（I / Oモジュール、コントローラー、ドライブ、ゲートウェイなど）のすぐに利用可能
• ルーター、スイッチ、ケーブルなどの既製のイーサネットハードウェアの使用）
• CIP（共通産業プロトコル）を使用したシステム統合の容易さ
• EtherNet/IP™が標準です。 EIPを管理するグループであるOpenDeviceNetVendors Association（ODVA）は、すべてのEtherNet/IP™ベンダーおよび製品に適用される一貫した包括的な標準を保証します。
• ネットワークノードとしてのデバイスの即時認識
• デバイスから直接アップロード可能なシステム統合ファイル（EDS）
• データマッピングは不要、自動入力
• 信頼できる診断データによる予知保全サポート
• 診断とリモートアクセスのための統合されたWebサーバー
• 拡張デバイス構成、資産情報、および資産健全性管理のためのFDT/DTMテクノロジー

EtherNet / IPは、高性能のリアルタイムアプリケーション向けの単一のスケーラブルなネットワークソリューションを産業ユーザーに提供します。

レオニクスの専門知識

いくつかの典型的なアプリケーションと、EtherNet/IPプロトコルを導入した場所は次のとおりです。

• Ethernet / IPを備えたSRDセンサーは、アルゴリズムを介して他の変数を決定するために定期的な密度の更新を必要とする別のメーターに密度測定値を供給することができます。
• さまざまな前菜食品に適用されるバッターミックスの粘度。
• 合板接着剤の製造
• 水性インクのプロセス中の粘度を測定する
• 燃料ガスの供給
• 食品製造、飲料産業、乳製品の加工工場
• 水/廃水処理の自動化と制御
• 前菜食品
• 接着剤
• 水性インク

実装（高レベル、ネットワークビュー）

出典：モノのインターネット向けのEtherNet/IP産業用イーサネット| https://indico.cern.ch/event/611566/attachments/1412034/2162094/PUB00295R3_EtherNet-IP_Seminar_EN_CERN.pdf

EtherNet /IPが使用されるPLCおよび自動化プラットフォーム：

• アレンブラドリーPLC-スタジオ5000
• オムロンPLC– NCStudio
• WAGO PLC – Codesys

組織について

1995年に設立されたODVAは、世界をリードする自動化企業をメンバーとするグローバルな協会です。 ODVAの使命は、産業用自動化におけるオープンで相互運用可能な情報通信技術を進歩させることです。 ODVAは、メディアに依存しないネットワークプロトコル、共通産業プロトコルまたは「CIP」、およびCIPのネットワーク適応（EtherNet / IP、DeviceNet、CompoNet、およびControlNet）を、そのコアテクノロジーおよびメンバーシップの主要な共通の利益として認識しています。 実動システムの将来の相互運用性および実動システムと他のシステムとの統合のために、ODVAは、可能な限り、市販の商用（COTS）および標準の変更されていないインターネットおよびイーサネットテクノロジーの採用を採用しています。 この原理は、世界一の産業用イーサネットネットワークであるEtherNet/IPによって実証されています。

レオニクス密度計と粘度計は、タンク、プロセスライン、反応器に設置するためのプローブとフロースルーシステムとして利用できます。 すべてのRheonics製品は、最も過酷なプロセス環境、高温、高レベルの衝撃、振動、研磨剤、化学薬品に耐えるように設計されています。