EtherNet/IP: 산업용 네트워크 통신을 위한 표준 프로토콜

2022 년 4 월 27 일
제품 심층, 어플리케이션

EtherNet/IP: 산업용 네트워크 통신을 위한 표준 프로토콜

EtherNet/IP는 산업 자동화에서 표준 이더넷 기술을 구현하기 위해 널리 사용되는 이더넷 기반 필드버스입니다. 그러나 EtherNet/IP가 정확히 무엇입니까? 어떻게 작동합니까? 그리고 EtherNet/IP는 어떤 이점을 제공합니까?

EtherNet/IP는 다음과 같은 이점을 제공합니다.

네트워크에서 데이터의 동시 제어, 구성 및 수집
이더넷 프로토콜과의 호환성
높은 전송 속도

기술 소개

EtherNet/IP™는 2001년에 소개되었으며 오늘날 제조 및 프로세스 자동화에 사용할 수 있는 가장 개발되고 입증된 완전한 산업용 이더넷 네트워크 솔루션입니다. EtherNet/IP는 상위 계층에서 CIP™(Common Industrial Protocol)를 구현하는 네트워크 제품군의 구성원입니다. CIP는 제어, 안전, 보안, 에너지, 동기화, 모션, 구성 및 정보를 포함하여 다양한 제조 및 프로세스 자동화 애플리케이션을 위한 포괄적인 메시지 및 서비스 제품군을 포함합니다. 전 세계 수백 개의 공급업체가 지원하는 진정한 미디어 독립 프로토콜인 CIP는 제조 기업 전반에 걸쳐 사용자에게 통합 커뮤니케이션 아키텍처를 제공합니다.

산업 시스템은 제조업체의 주요 인더스트리 4.0 및 스마트 공장 통신 문제를 해결하기 위해 이더넷 연결을 점점 더 채택하고 있습니다. 이러한 과제에는 데이터 통합, 동기화, 에지 연결 및 시스템 상호 운용성이 포함됩니다. 이더넷으로 연결된 공장은 정보 기술(IT)과 운영 기술(OT) 네트워크 간의 연결을 가능하게 함으로써 제조 생산성을 높이고 제조 유연성과 확장성을 높일 수 있습니다. 이를 통해 공장의 모든 영역을 시간이 중요한 통신을 지원하는 원활하고 안전한 고대역폭 단일 네트워크에서 모니터링하고 제어할 수 있습니다. 확장된 컴퓨팅과 강력한 통신 인프라는 연결된 공장의 생명선입니다. 오늘날의 네트워크는 공장 전체의 트래픽을 변환하기 위해 복잡하고 전력 소모가 많은 게이트웨이를 필요로 하는 수많은 프로토콜에서 증가하는 트래픽 부하와 상호 운용성 문제로 어려움을 겪고 있습니다. 산업용 이더넷은 중요한 결정론적 성능을 공장 에지에 매끄럽게 전달하여 단일 네트워크에서 이러한 상호 운용성 문제를 해결합니다.

EtherNet/IP의 이점:

표준화되고 지속적으로 발전
간단한 통합
고속
고대역폭/대용량 데이터 패킷
높은 주소 지정 기능(더 먼 거리에서 더 많은 장치)
진단
기업에 대한 더 간단한 연결 - 더 나은 수렴.
널리 사용 가능 / 저렴한 비용
교육 감소(IT 지식 활용)

센서에 이 옵션이 있는 이유는 무엇입니까?

첫째, 이더넷/IP는 수백 대의 장치와 함께 사용할 수 있는 널리 지원되는 프로토콜입니다. 예를 들어, Ethernet/IP를 사용하면 자동화 시스템을 구축하고 각 구성 요소가 서로 쉽게 통신하도록 할 수 있습니다. 이 통신 프로토콜은 업계 전반에 걸쳐 널리 채택되고 있기 때문에 특정 제조업체의 장치에 국한되지 않고 특정 작업에 대한 많은 옵션 중에서 최상의 구성 요소를 선택할 수 있습니다. 또한 이더넷/IP는 디지털 I/O 또는 원격 센서를 언제든지 추가할 수 있는 기능을 포함하여 향후 시스템 확장을 위한 최대 유연성을 허용합니다.

이더넷/IP를 사용하면 기업이 시스템을 설계하고 개발할 때 시간과 비용을 절약할 수 있습니다. 이더넷/IP는 데이터 교환뿐 아니라 제어 및 구성 관리를 수행할 수 있지만 일부 프로토콜은 데이터 교환만 허용합니다. 통신에는 이더넷 케이블만 필요합니다. 이것은 본질적으로 시스템에 필요한 배선의 양을 줄여 배선 비용을 줄이고 배선을 실행하는 데 필요한 노동뿐만 아니라 시스템에 배선을 설계할 때 시간과 비용을 절약합니다.

또한 이더넷/IP 프로토콜을 통해 제조업체는 장치에서 더 많은 정보를 수집할 수 있습니다. 예를 들어 이더넷/IP는 모터의 전력 사용량이나 온도를 통신하는 데 사용할 수 있습니다. 이 데이터는 더 나은 진단 또는 예측 유지보수에 사용될 수 있으며, 이는 더 많은 가동 시간으로 더 지능적인 기계를 개발하는 데 도움이 되어 추가 비용 절감으로 이어집니다.

이더넷/IP는 다양한 이유로 가장 포괄적이고 비용 효율적인 산업 프로토콜 중 하나이기 때문에 많은 시스템에 배포됩니다. 시간과 비용을 절약하려면 가능한 한 빠르고 정확한 신호를 갖는 것이 중요합니다.

슬립폼 공법 선택시 고려사항

데이터에 즉시 액세스하여 비즈니스 리더에게 자동화 시스템에 대한 실시간 보기를 제공할 수 있습니다.
계측 데이터는 생산 기업 전체에 배포될 수 있습니다.
잠재적 및 향후 문제를 식별하고 전반적인 성능을 개선하기 위해 생산 프로세스를 분석합니다.

손쉬운 통합 및 유지 관리

유연한 통합 및 구성

모든 EtherNet/IP 시스템(PLC, PAC, DCS)에 연결
장치 매개변수에 대한 포괄적인 액세스를 위한 풍부한 장치 설명 파일(EDS)
네트워크 부하를 불필요하게 증가시키지 않으면서 필요한 올바른 정보를 선택하기 위한 애플리케이션별 입력 어셈블리
암시적 및 명시적 메시징을 통해 진단, 확인 및 모니터링에 액세스할 수 있습니다.oring 합산 또는 농도 측정과 같은 고급 기능도 포함됩니다.
배선에 특별한 기술이 필요하지 않기 때문에 새로운 장치를 제어 시스템에 통합하는 데 시간이 덜 걸리고 기술자는 모든 산업용 이더넷 케이블을 사용할 수 있습니다.
대부분의 상용 필드 장치는 동일한 프로토콜을 사용하므로 브랜드와 장치 간의 상호 운용성이 가능합니다.
사용자 Rheonics 센서는 이더넷/IP를 통해 점도, 밀도, 온도, 농도, 동점도 등 최대 22개의 매개변수를 실시간으로 모니터링할 수 있습니다.
내부 스마트 알고리즘으로 인해 고객은 시운전 중 센서 청결도 및 상태를 확인할 수 있으며 이 정보는 항상 이더넷/IP를 통해 액세스할 수 있습니다.

간소화된 유지보수

통합 웹 서버를 사용하여 장치 진단에 직접 액세스하는 등의 개선된 유지 관리 프로세스.
자동 장치 구성(ADC)으로 장치 교체 시간을 줄입니다.
사용하여 Rheonics 센서를 통해 기술자는 측정 오류의 원인을 모니터별로 신속하게 감지할 수 있습니다.oring 프로브의 내부 무결성.
전원 공급 장치의 상태를 실시간으로 모니터링하고 측정 문제를 해결할 수 있습니다.

이 프로토콜의 이점

엔지니어용

예를 들어 온보드에 직접 장치 드라이버(EDS)를 사용하고 추가 게이트웨이의 필요성을 제거하는 최적화된 엔지니어링 효율성.
예를 들어 시스템에서 모든 장치를 직접 구성하고 구성 어셈블리를 사용하여 플러그 앤 플레이 작동을 가능하게 함으로써 커미셔닝 시간을 단축할 수 있습니다.

운영자 및 유지 보수 직원용

의사 결정을 위해 더 풍부한 실시간 데이터를 제공함으로써 더 나은 운영 성능
통합 웹 서버 및 플러그 앤 플레이 장치 교환을 통한 진단에 대한 직접 액세스와 같은 유지 관리 프로세스 개선

하이라이트:

Rockwell/Allen-Bradley 제어 시스템과의 공통 상호 운용성
장치 가용성(I/O 모듈, 컨트롤러, 드라이브, 게이트웨이 등)
라우터, 스위치, 케이블링과 같은 기성 이더넷 하드웨어 사용)
CIP(Common Industrial Protocol)를 사용하여 시스템 통합 용이
EtherNet/IP™는 표준입니다. EIP를 관리하는 그룹인 ODVA(Open DeviceNet Vendors Association)는 모든 EtherNet/IP™ 공급업체 및 제품에 적용되는 일관되고 포괄적인 표준을 보장합니다.
네트워크 노드로 즉각적인 장치 인식
장치에서 직접 업로드 가능한 시스템 통합 파일(EDS)
데이터 매핑 불필요, 자동 채우기
신뢰할 수 있는 진단 데이터를 통한 예측적 유지보수 지원
진단 및 원격 액세스를 위한 통합 웹 서버
확장된 장치 구성, 자산 정보 및 자산 상태 관리를 위한 FDT/DTM 기술

EtherNet/IP는 고성능 실시간 애플리케이션을 위한 확장 가능한 단일 네트워크 솔루션을 산업용 사용자에게 제공합니다.

Rheonics 전문성

몇 가지 일반적인 응용 프로그램과 EtherNet/IP 프로토콜을 배포한 위치는 다음과 같습니다.

이더넷/IP가 있는 SRD 센서를 사용하면 알고리즘을 통해 다른 변수를 결정하기 위해 주기적인 밀도 업데이트가 필요한 다른 미터에 밀도 측정값을 제공할 수 있습니다.
다양한 전채 식품에 적용되는 반죽 믹스의 점도.
합판 접착제 제조
수성잉크 공정 중 점도 측정
연료 가스 공급
식품 생산 및 음료 산업 및 유제품 가공 공장
용수/폐수 처리 자동화 및 제어
에피타이저 식품
접착제
물 기반 잉크

산업용 애플리케이션 Rheonics 솔루션은 EtherNet/IP 프로토콜을 사용하여 배포됩니다.

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치즈, 크림, 아이스크림, 우유, 버터, 요구르트 등 일관된 제품을 만들기 위해 유제품의 유변학 적 거동을 제어합니다.

질감 및 제품 일관성은 고객에게 가장 중요합니다. 제조시 점도는 다음을 보장하기위한 상관 매개 변수입니다.

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식음료 산업은 주요 산업 부문 중 하나이며 글로벌 경제 및 사회 성장에 중요한 기여를합니다.…

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배터 믹스는 튀긴 음식과 케이크, 와플, 도넛 등 많은 다른 제품의 코팅으로 널리 사용됩니다.

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인쇄기는 신문, 잡지, 카탈로그, 포장, 라벨 등 다양한 용도로 사용됩니다. 글로벌 인쇄 산업은 다음과 같은 범위에 도달 할 것으로 예상됩니다.

구현(상위 수준, 네트워크 보기)

출처: 사물 인터넷을 위한 EtherNet/IP 산업용 이더넷 | https://indico.cern.ch/event/611566/attachments/1412034/2162094/PUB00295R3_EtherNet-IP_Seminar_EN_CERN.pdf

EtherNet/IP가 사용되는 PLC 및 자동화 플랫폼:

Allen Bradley PLC-스튜디오 5000
옴론 PLC – NCStudio
WAGO PLC – 코드시스

조직 소개

1995년에 설립된 ODVA는 세계 최고의 자동화 회사로 구성된 글로벌 협회입니다. ODVA의 사명은 산업 자동화에서 개방적이고 상호 운용 가능한 정보 및 통신 기술을 발전시키는 것입니다. ODVA는 미디어 독립 네트워크 프로토콜인 Common Industrial Protocol 또는 "CIP"와 CIP의 네트워크 적응(EtherNet/IP, DeviceNet, CompoNet 및 ControlNet)을 핵심 기술이자 멤버십의 주요 공통 관심사로 인식합니다. 생산 시스템의 미래 상호 운용성과 생산 시스템과 다른 시스템의 통합을 위해 ODVA는 가능한 한 표준의 수정되지 않은 표준 인터넷 및 이더넷 기술과 상용 기성품(COTS)의 채택을 수용합니다. 이 원칙은 세계 최고의 산업용 이더넷 네트워크인 EtherNet/IP에 의해 예시됩니다.