Tá Ethernet ag éirí mar theicneolaíocht líonraithe atá ag éirí níos tábhachtaí in iarratais thionsclaíocha.
I réimse an rialaithe gluaisne, tá Ethernet, bus páirce agus teicneolaíochtaí eile-cosúil le hIdirnascadh Comhpháirte Forimeallach (PCI)-san iomaíocht go stairiúil chun cuid de na hualaí oibre is déine i gcórais rialaithe agus uathoibrithe tionsclaíochta a láimhseáil. Teastaíonn deimhneacht le feidhmchláir rialaithe tairiscint-an ráthaíocht go seachadfaidh an líonra ualaí oibre chuig nóid ainmnithe go tráthúil-rud atá riachtanach chun coinneáil suímh a chinntiú, rud a áirithíonn stopanna beachta tiománaithe, luasghéarú/luasmhoilliú ceart, agus tascanna eile.
Níor chomhlíon Ethernet Caighdeánach IEEE 802.3 na ceanglais seo riamh. Cé go bhfuil athrú déphléacsach iomlán agus fearainn imbhuailte iargúlta tar éis teacht in ionad na sraithe naisc sonraí CSMA/CD atá as dáta, níl an prótacal intuarthacht go fóill. Ina theannta sin, níl an chastacht ard TCP/IP i stack tipiciúil optamaithe le haghaidh tarchur iontaofa tráchta fíor-ama. Dá bhrí sin, is réitigh choitianta iad busanna allamuigh agus ailtireachtaí rialaithe PC le cártaí PCI bunaithe ar ASIC le fada maidir le rialú gluaisne.
Sáraíonn réitigh Ethernet, ó EtherNet/IP® go EtherCAT®, na heasnaimh seo ar a mbealaí uathúla féin. Cé go dtugann Ethernet Tionsclaíoch go leor buntáistí eile thar theicneolaíochtaí malartacha, tá sé fós i bhfad ó bheith i gceannas ar an margadh rialaithe tairiscint. Scrúdóimis trí chúis gur féidir leis-agus a nglacfaidh sé leis sna blianta atá le teacht.
1
Cóineasú Seachas Castacht Mhéadaithe
Le himeacht ama, tá córais níos casta mar thoradh ar an idirnasc méadaitheach idir TF an fhiontair agus urlár na monarchan, go minic a bhaineann le meascán de theicneolaíochtaí caighdeánach Ethernet, Ethernet tionsclaíoch, agus fieldbus. Mar shampla, d'fhéadfadh meaisín úsáid a bhaint as:
Tá líonraí den sórt sin casta, agus tá siad costasach a bhunú agus a chothabháil. Éilíonn gach prótacal a nósanna imeachta cur chun feidhme féin, pearsanra suiteála, agus oiliúint. I gcodarsnacht leis sin, cuireann Ethernet an fhéidearthacht ar fáil líonraí éagsúla a chóineasú-amhail iad siúd le haghaidh rialú gluaiseachta agus sábháilteacht{-i mbonneagar atá éifeachtach ó thaobh costais de atá níos éasca le sreangú, le tacaíocht fhorleathan ó dhíoltóirí, agus atá inoiriúnaithe do riachtanais na todhchaí.
Tugann Ethernet an fhéidearthacht líonraí éagsúla a chóineasú.
Léiríonn an prótacal EtherNet/IP conas is féidir cóineasú a ghiaráil go hiomlán go praiticiúil. Trí úsáid a bhaint as teicneolaíochtaí caighdeánacha Ethernet mar TCP/IP agus UDP/IP, arna bhforlíonadh ag gnéithe mar CIP Sync (chun sioncrónú prótacail ama beacht a bhaint amach trí chlog dáilte IEEE 1588), is féidir le córais lasc-chomhtháite freastal ar fheidhmeanna tráchtála agus tionsclaíocha araon ag an am céanna.
2
Cinneadh maidir le Feidhmchláir Rialaithe Gluaisne
Braitheann rialú tairiscint ar chumarsáid bheacht. Tá an cruinneas seo tacaithe ag sceidealú ama atá bunaithe ar shliotán, ina bhfuil sceideal ag gach gléas laistigh den pholasaí sceidealaithe chun cumarsáid a dhéanamh le gléasanna eile. Ríomhann na tiomántáin agus na rialtóirí servo seo a n-uainiú faoi seach, ónar féidir luach ∆T na feidhme rialaithe a dhíorthú. Mar sin féin, má éiríonn tarchur sonraí dothuartha, d’fhéadfadh torthaí a bheith caillte; dá bhrí sin, tá gá le cinntitheacht chun cobhsaíocht lúb a chinntiú.
Tá Ethernet in ann tacú le hiarratais rialaithe tairiscint éilitheacha sa mhonarcha.
I gcásanna áirithe, is meicníocht choiteann amháin é IEEE 1588 in EtherNet/IP a chur i bhfeidhm trí chiorcaid luasaire atá comhtháite go díreach i sliseanna Intel® trína ndéanann réitigh Ethernet cinntitheacht a fhorfheidhmiú. Sampla eile is ea próiseáil ardluais fíor-ama EtherCAT den chaoi a mbaintear amach feidhmíocht chomhsheasmhach, intuartha i bhfeidhmchláir rialaithe gluaisne. Sáraíonn EtherCAT na srianta fisiceacha dochta a bhaineann le cumarsáid láraithe bunaithe ar PCI-, rud a éilíonn cumarsáid mhear idir an t-aonad próiseála meaisín agus an próiseálaí servo agus achar gearr á choinneáil ag an am céanna.
Mhínigh Jason Goerges in alt a foilsíodh in *Machine Design* in 2010:
Cuireann ailtireacht phróiseálaí dáilte atá bunaithe ar EtherCAT-bandaleithead ard, sioncrónaithe, agus solúbthacht fhisiceach ar fáil, rud a sháraíonn cumais an rialaithe láraithe agus ag an am céanna buntáistí líonra dáilte a thairiscint.
Déanta na fírinne, is féidir le roinnt próiseálaithe a úsáideann an cur chuige seo suas le 64 ais an-chomhordaithe a rialú-lena n-áirítear suíomh, luas, agus lúba srutha chomh maith le comaitéireacht-ag rátaí samplála agus nuashonraithe 20 kHz.
3
Inmharthanacht Fadtéarmach don IIoT
Ó bunaíodh é mar theicneolaíocht líonra achair logánta (LAN), tá sraith forbairtí déanta ag Ethernet. Ós rud é go dtáirgtear comhpháirteanna bus páirce traidisiúnta ar scála beag faoi láthair agus go bhfuil an baol ann go dtiocfaidh PCI ina ailtireacht chaighdeánach thionsclaíoch atá imithe i léig, tá Ethernet tagtha chun cinn go dtí an pointe ina bhfuil sé lánchumasach anois freastal ar an IP-Idirlíon Rudaí (IIoT).
Feabhsuithe atá le teacht-cosúil le líonrú atá íogair ó thaobh ama de, a bheathóidh IEEE 1588 agus a thacóidh leis an bhféidearthacht de chóineasú líonra-a dhéanfaidh Ethernet mar rogha iontach d’fheidhmchláir rialaithe gluaisne reatha agus amach anseo. Ní hé sin le rá go n-imeoidh busanna páirce agus PCI; ina ionad sin, de réir mar a bhogann an tionscal uathoibrithe i dtreo an IIoT, leanfaidh buntáistí Ethernet ag fás.