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ODVA bringt Single-Pair-Ethernet in den Schaltschrank

Ethernet/IP zur Vernetzung von ressourcenbegrenzten Geräten
ODVA bringt Single-Pair-Ethernet in den Schaltschrank

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Dr. Al Beydoun: „Mit UDP-Kommunikation und Single Pair Ethernet Schaltschrank-Komponenten verdrahten“ Bild: ODVA

(ge) Die ODVA hat im Rahmen der Hannover Messe bekanntgegeben, mit der aktualisierten Spezifikation von Ethernet/IP nun auch die Anforderungen der Verdrahtung im Schaltschrank zu erfüllen. Damit lassen sich im Schaltschrank ressourcenbegrenzte Geräte wie Schütze oder Drucktaster einbeziehen. Bisher wurde Ethernet/IP vor allem an der Edge eingesetzt, wo Knoten immer noch fest verdrahtet sind. Weiterhin fallende Kosten von Halbleiter-Chips haben zu einer Zunahme der Konnektivität bei einfachen Geräten geführt, wie auch bei der schnellen Erweiterung des Industrial Internet of Things (IIoT). Das Wachstum von Ethernet/IP und die beschleunigte IT/OT-Konvergenz haben es möglich gemacht, dass Netzwerk nun auch in internen Automatisierungsgeräten auf einer niedrigeren Ebene einzusetzen.

Die Integration ressourcenbegrenzter Geräte in Geräteschränken in einem Ethernet/IP-Netzwerk wird durch die vor Kurzem bekanntgegebene Überarbeitung der Ethernet/IP-Spezifikation ermöglicht, darunter auch die physikalische Schicht „In-Cabinet Profile for Ethernet/IP“ und eine ressourcenbegrenzte Kommunikation mit niedrigem Overhead von Geräten, die nur UDP ausführen. Die Ressourcenanforderungen wurden mithilfe von Optimierungen, wie einem IT-freundlichen LLDP-Knotentopologie-Ermittlungsmechanismus, automatischem Einsatz-Support und automatischem Geräteersatz-Support reduziert. Außerdem ermöglicht die Spezifikation die effiziente Übertragung systemweiter sequenzieller Befehle über einen Select-Line-Schaltkreis.

SPE im Schaltschrank

Die Ethernet/IP-In-Cabinet-Bus-Lösung reduziert die Zahl der Schnittstellenbauteile dank des Einsatzes von Single Pair Ethernet (IEEE Std 802.3cg-2019 10BASE-T1S) und reduziert Knotenkosten mithilfe von Multidrop-Kabelverbindungen, die einen einzigen Geräteschrank mit einer Schnittstelle pro Gerät und einem Switch-Port verbindet, der mehrere Geräte unterstützt. Die Kosten werden außerdem weiter durch Kabel reduziert, die ein Verbundnetzwerk verwenden und den Strom kontrollieren, um separate parallele Ausführungen zu eliminieren. Die jeweils Select-Line-Leitung für Topologie eliminiert Konfigurationsschalter, indem eine Ermittlung basierend auf der relativen Position des Knotens ermöglicht wird und sie ermöglicht eine direkte Verbindung mit den Programmierungs-Tools bei der Montage für die Parametrisierung. Die Montagezeit wird reduziert, indem ein Großteil der Verdrahtungs- und Verkabelungsvorbereitungen mithilfe von Schneidklemmverbindungen eliminiert werden. Knoten können im Normalbetrieb ohne Engineering-Tool-Geräte im Plug-and-Play-Verfahren auch durch kompatible Knoten vom selben Typ ersetzt werden.

„Die Erweiterung der Konnektivität von Ethernet/IP auf sehr kleine Geräte und Geräte mit enorm eingeschränkten Hardwareressourcen eröffnet enorme Chancen für eine weitere digitale Transformation im Bereich der Automatisierung am Edge. Die Fähigkeit, Diagnose-, Prognose- und Anlagenidentitätsinformationen entfernt von mehreren Geräten zu erhalten, wird auch die Anzahl ungeplanter Ausfallzeiten reduzieren und die Effizienz existierender Anlagen verbessern“, sagte Dr. Al Beydoun, President und Executive Director von ODVA. „Die Verbindung ressourcenbegrenzter Geräte mit Ethernet/IP erhöht den Wert existierender Netzwerke für Endbenutzer und reduziert die Notwendigkeit sekundärer Netzwerke auf einer niedrigeren Ebene und die damit verbundenen Gateways.“

Die Erweiterung von Ethernet/IP für ressourcenbegrenzte Schaltschrankgeräte erhöht die Effizienz durch die Integration einfacher interner Geräte in das Netzwerk. Dies wird durch reduzierte Hardwareanforderungen dank der „Nur-UDP-Ethernet/IP-Kommunikation“, den Einsatz von Single Pair Ethernet und integrierte externe Stromversorgung bzw. Verkabelung ermöglicht. Das Hinzufügen von Schaltschrank internen Geräten auf niedrigerer Ebene zum Netzwerk bringt die Vorteile bei Diagnose, Parametrisierung sowie automatischer Knotentopologieermittlung und Plug-and-Play-Geräteersatz.

ODVA aktualisiert die Terminologie

Mit der aktuellen Ausgabe der Devicenet- und Controlnet-Spezifikationen vom April 2021 werden die Begriffe Master und Slave in den Referenzen durch die Begriffe „Client und Server“ (Ethernet/IP, einschließlich der Integration von Modbus-Geräten), „Controller und Gerät“ (Devicenet) sowie „Systemzeit-Supervisor oder Network Keeper“ (Controlnet) ersetzt. Diese Änderungen betreffen die gesamte Bibliothek der ODVA-Spezifikationen und -Dokumente. Ziel ist es, an vorderster Front für offene, interoperable Informations- und Kommunikationstechnologien in der Industrie- und Prozessautomatisierung zu sein“, sagte Dr. Al Beydoun.

Kontakt:
ODVA
4220 Varsity Drive, Suite A
Ann Arbor
MI 48108-5006 USA

Tel: +1 734 975 8840

sfales@odva.org
www.odva.org

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