EtherNet/IP : Le protocole standard pour la communication dans les réseaux industriels

EtherNet/IP est un bus de terrain basé sur Ethernet largement utilisé pour la mise en œuvre de la technologie Ethernet standard dans l'automatisation industrielle. Mais qu'est-ce qu'EtherNet/IP exactement ? Comment ça marche? Et quels avantages offre EtherNet/IP ?

EtherNet/IP vous offre les avantages suivants :

• Contrôle, configuration et collecte simultanés de données dans un réseau
• Compatibilité avec le protocole Ethernet
• Vitesse de transmission élevée

Présentation de la technologie

EtherNet/IP™ a été introduit en 2001 et est aujourd'hui la solution de réseau Ethernet industriel la plus développée, la plus éprouvée et la plus complète disponible pour la fabrication et l'automatisation des processus. EtherNet/IP fait partie d'une famille de réseaux qui implémente le protocole industriel commun (CIP™) à ses couches supérieures. CIP englobe une suite complète de messages et de services pour une variété d'applications d'automatisation de fabrication et de processus, y compris le contrôle, la sûreté, la sécurité, l'énergie, la synchronisation, le mouvement, la configuration et l'information. En tant que protocole véritablement indépendant du support pris en charge par des centaines de fournisseurs dans le monde, CIP offre aux utilisateurs une architecture de communication unifiée dans toute l'entreprise de fabrication.

Les systèmes industriels adoptent de plus en plus la connectivité Ethernet pour résoudre les principaux problèmes de communication de l'industrie 4.0 et des usines intelligentes. Ces défis incluent l'intégration des données, la synchronisation, la connectivité en périphérie et l'interopérabilité des systèmes. Les usines connectées à Ethernet permettent une productivité de fabrication plus élevée et une fabrication plus flexible et évolutive en permettant la connectivité entre les réseaux de technologie de l'information (IT) et de technologie d'exploitation (OT). Cela permet à toutes les zones de l'usine d'être surveillées et contrôlées sur un réseau unique, transparent, sécurisé et à large bande passante qui prend en charge les communications critiques. L'informatique à l'échelle et une infrastructure de communication robuste sont la pierre angulaire de l'usine connectée. Les réseaux d'aujourd'hui sont confrontés à des charges de trafic croissantes et à des problèmes d'interopérabilité entre une myriade de protocoles qui nécessitent des passerelles complexes et gourmandes en énergie pour traduire le trafic dans toute l'usine. L'Ethernet industriel résout ces problèmes d'interopérabilité sur un réseau unique en fournissant des performances déterministes critiques de manière transparente jusqu'à la périphérie de l'usine.

Avantages d'EtherNet/IP :

• Standardisé et en constante évolution
• Intégration simple
• Haute vitesse
• Bande passante élevée / gros paquets de données
• Capacité d'adressage élevée (plus d'appareils sur de plus grandes distances)
• Diagnostics
• Connexion plus simple à l'entreprise – meilleure convergence.
• Largement disponible / moins cher
• Formation réduite (tirer parti des connaissances informatiques)

Pourquoi avons-nous cette option avec nos capteurs ?

Tout d'abord, Ethernet/IP est un protocole largement pris en charge qui peut être utilisé avec des centaines d'appareils. Par exemple, avec Ethernet/IP, il est possible de construire un système d'automatisation et de faire facilement communiquer chaque composant entre eux. Étant donné que ce protocole de communication est largement adopté dans l'industrie, le meilleur composant peut être sélectionné parmi de nombreuses options pour un travail particulier, plutôt que d'être limité aux appareils de certains fabricants. De plus, Ethernet/IP permet une flexibilité maximale pour l'expansion future du système, y compris la possibilité d'ajouter des E/S numériques ou des capteurs distants à tout moment.

L'utilisation d'Ethernet/IP permet également aux entreprises de gagner du temps et de l'argent lors de la conception et du développement d'un système. Ethernet/IP peut effectuer le contrôle et la gestion de la configuration ainsi que l'échange de données, alors que certains protocoles vous permettent uniquement d'échanger des données. Seuls des câbles Ethernet sont nécessaires pour la communication. Cela réduit intrinsèquement la quantité de câblage nécessaire pour un système, ce qui réduit les coûts de câblage et permet d'économiser du temps et de l'argent lors de la conception du câblage dans le système ainsi que de la main-d'œuvre nécessaire pour exécuter le câblage.

Le protocole Ethernet/IP permet également aux fabricants de collecter davantage d'informations sur leurs appareils. Par exemple, Ethernet/IP peut être utilisé pour communiquer la consommation d'énergie ou la température d'un moteur. Ces données peuvent être utilisées pour de meilleurs diagnostics ou une maintenance prédictive, ce qui aide à développer des machines plus intelligentes avec plus de disponibilité, ce qui entraîne des économies supplémentaires.

Ethernet/IP est déployé dans de nombreux systèmes car il s'agit de l'un des protocoles industriels les plus complets et les plus rentables pour diverses raisons. Pour gagner du temps et de l'argent, il est important d'avoir des signaux aussi rapides et aussi précis que possible.

Résumé :

• Les données sont accessibles instantanément pour donner aux chefs d'entreprise une vue en temps réel de leur système d'automatisation.
• Les données de votre instrumentation peuvent être distribuées dans toute l'entreprise de production.
• Analyser les processus de production afin d'identifier les problèmes potentiels et à venir et d'améliorer les performances globales.

Facilité d'intégration et de maintenance

Intégration et configuration flexibles

• Connectez-vous à tous les systèmes EtherNet/IP (PLC, PAC, DCS)
• Fichier de description d'appareil riche (EDS) pour un accès complet aux paramètres de l'appareil
• Assemblages d'entrée spécifiques à l'application pour sélectionner les bonnes informations dont vous avez besoin, sans augmenter inutilement la charge du réseau
• La messagerie implicite et explicite donne accès aux diagnostics, à la vérification et à la surveillanceoring ainsi que des fonctionnalités avancées, comme la totalisation ou la mesure de concentration
• Il faut moins de temps pour intégrer de nouveaux appareils au système de contrôle car aucune compétence particulière n'est nécessaire pour le câblage, le technicien peut utiliser n'importe quel câble Ethernet industriel.
• Étant donné que la plupart des appareils de terrain commerciaux utilisent le même protocole, l'interopérabilité entre les marques et les appareils est possible.
• Les utilisateurs de Rheonics Les capteurs peuvent surveiller jusqu'à 22 paramètres tels que la viscosité, la densité, la température, la concentration, la viscosité cinématique, etc., le tout en temps réel avec Ethernet/IP.
• Grâce à l'algorithme intelligent interne, un client peut déterminer la propreté et l'état du capteur lors de la mise en service, et ces informations sont toujours accessibles via Ethernet/IP.

Maintenance simplifiée

• Amélioration des processus de maintenance, par exemple en accédant directement au diagnostic de l'appareil via le serveur Web intégré.
• Réduisez le temps de remplacement des appareils grâce à la configuration automatique des appareils (ADC).
• En utilisant Rheonics capteurs, les techniciens peuvent détecter rapidement la cause de toute erreur dans les mesures par moniteuroring l'intégrité interne de la sonde.
• Surveillez l'état de l'alimentation en temps réel et permet de résoudre tout problème avec les mesures.

Avantages de ce protocole

Pour les ingénieurs

• Efficacité technique optimisée, par exemple, en utilisant des pilotes de périphérique (EDS) directement intégrés et en éliminant le besoin de passerelles supplémentaires.
• Temps de mise en service réduit, par exemple, en configurant tous les appareils directement à partir du système et en utilisant des assemblages de configuration pour permettre des opérations plug-and-play.

Pour les opérateurs et le personnel de maintenance

• De meilleures performances opérationnelles, par exemple en fournissant des données en temps réel plus riches pour la prise de décision
• Améliorations des processus de maintenance, telles que l'accès direct aux diagnostics via le serveur Web intégré et l'échange d'appareils plug-and-play

Points forts:

• Interopérabilité commune avec les systèmes de contrôle Rockwell/Allen-Bradley
• Disponibilité immédiate des appareils (modules d'E/S, contrôleurs, variateurs, passerelles, etc.)
• Utilisation de matériel Ethernet standard tel que routeurs, commutateurs, câblage)
• Facilité d'intégration du système à l'aide du CIP (Common Industrial Protocol)
• EtherNet/IP™ est une norme. Le groupe gérant l'EIP, l'Open DeviceNet Vendors Association (ODVA) garantit une norme cohérente et complète qui s'applique à tous les fournisseurs et produits EtherNet/IP™
• Reconnaissance immédiate de l'appareil en tant que nœud de réseau
• Fichier d'intégration système (EDS) directement téléchargeable depuis l'appareil
• Aucun mappage de données nécessaire, remplissage automatique
• Assistance à la maintenance prédictive grâce à des données de diagnostic fiables
• Serveur Web intégré pour le diagnostic et l'accès à distance
• Technologie FDT/DTM pour la configuration étendue des appareils, les informations sur les actifs et la gestion de la santé des actifs

EtherNet/IP fournit aux utilisateurs industriels une solution réseau unique et évolutive pour des applications hautes performances en temps réel.

Rheonics Le Savoir-Faire

Quelques applications typiques et où nous avons déployé le protocole EtherNet/IP sont :

• Capteur SRD avec Ethernet/IP, nous pouvons alimenter les mesures de densité dans un autre compteur qui nécessite des mises à jour périodiques de la densité afin de déterminer d'autres variables via un algorithme.
• Viscosité du mélange de pâte à frire appliqué à divers produits alimentaires d'apéritif.
• Fabrication de colle à contreplaqué
• Mesurer la viscosité en cours de traitement pour les encres à base d'eau
• Fourniture de gaz combustibles
• Installations de transformation pour la production alimentaire ainsi que dans l'industrie des boissons et les laiteries
• Automatisation et contrôle pour le traitement de l'eau/des eaux usées
• Produits alimentaires d'apéritif
• Adhésifs
• Encre à base d'eau

Implémentation (haut niveau, vue réseau)

Source : Ethernet industriel EtherNet/IP pour l'Internet des objets | https://indico.cern.ch/event/611566/attachments/1412034/2162094/PUB00295R3_EtherNet-IP_Seminar_EN_CERN.pdf

Automates et plates-formes d'automatisation où EtherNet/IP est utilisé avec :

• Allen Bradley PLC-Studio 5000
• API Omron – NCStudio
• API WAGO – Codesys

A propos de l'organisation

Fondée en 1995, ODVA est une association mondiale dont les membres comprennent les principales sociétés d'automatisation du monde. La mission d'ODVA est de faire progresser les technologies de l'information et de la communication ouvertes et interopérables dans l'automatisation industrielle. L'ODVA reconnaît son protocole de réseau indépendant du support, le protocole industriel commun ou "CIP" - et les adaptations réseau du CIP - EtherNet/IP, DeviceNet, CompoNet et ControlNet - comme sa technologie de base et le principal intérêt commun de ses membres. Pour l'interopérabilité future des systèmes de production et l'intégration des systèmes de production avec d'autres systèmes, ODVA adopte l'adoption de technologies Internet et Ethernet standard et non modifiées comme principe directeur dans la mesure du possible. Ce principe est illustré par EtherNet/IP, le premier réseau Ethernet industriel au monde.

Rheonics Les densimètres et les viscosimètres sont disponibles sous forme de sondes et de systèmes à circulation pour une installation dans des réservoirs, des lignes de traitement et des réacteurs. Tous Rheonics les produits sont conçus pour résister aux environnements de processus les plus difficiles, aux températures élevées, aux niveaux élevés de chocs, aux vibrations, aux abrasifs et aux produits chimiques.