Ethernet protocolstandaarden

PROFINET is in Europa de leidende, open Industrial-Ethernet-standaard op alle gebieden van de industriële automatiseringstechniek. Dit soort communicatiesysteem maakt gegevensuitwisseling met Industrial Ethernet tussen besturings- en veldapparaten in real-time mogelijk. PROFINET is de opvolger van PROFIBUS, een veldbus-protocolstandaard, die door de gebruikersorganisatie PROFIBUS & PROFINET International (PI) gestandaardiseerd wordt. LAPP neemt actief deel aan de verdere ontwikkeling van PROFINET.

De real-timecommunicatie tussen besturings- en veldapparaten wordt met PROFINET via RT (Real Time) bereikt. Daarvoor zijn geen extra vereisten van de netwerkcomponenten nodig. De cyclustijden van de gegevensuitwisseling zonder taktsynchroniteit bedragen ongeveer 10 milliseconden. De RT-variant wordt bijvoorbeeld voor Remote-I/O-systemen gebruikt.

Voor speciale toepassingen die taktsynchroon moeten functioneren, bijvoorbeeld de synchronisatie van servo-aandrijvingen, is een isochrone communicatie met PROFINET via IRT (Isochronous Real Time) tussen bedienings- en veldapparaten onontbeerlijk. In het IRT-netwerk zijn extra hardware-vereisten nodig en zijn standaard-ethernet-switches niet meer toegestaan. De cyclustijden van de gegevensuitwisseling bedragen minder dan 1 milliseconde.

Koperkabels
De PROFINET^®-conforme koperkabels van het LAPP-merk ETHERLINE^® hebben de opdruk „PN“ ofwel „PNA“, „PNB“ of „PNC“. Zo zijn ze direct herkenbaar als geschikt voor PROFINET^® en garanderen ze de specificatie (A= vaste bekabeling, B= flexibele bekabeling of C= hoogflexibele bekabeling, torsiebekabeling en dergelijke). Voor de bekabeling bij PROFINET^® zijn er, al naargelang de toepassing, verschillende soorten kabels mogelijk: 4-aderige kabels voor 100 MB/s of 8-aderige kabels voor gigabyte-performance.

• Kabels van de categorie Cat. 5
• Kabels van de categorie Cat. 6A
• Kabels van de categorie Cat. 7

Connectoren
Passende PROFINET^®-connectoren voor de aansluiting van uw veldapparaten (RJ45- en M12-connectoren,
D- ofwel X-gecodeerd) vindt u in de EPIC^® DATA-reeks.

• RJ45 voor on-site montage
• RJ45 DIN-rail adapter
• RJ45-Koppeling
• M12D
• M12X

Patchkabels
De voorgeconfectioneerde datakabels samen met connectoren het aanbod van LAPP compleet en zijn als totaaloplossing voor onmiddellijk gebruik in het PROFINET^®-systeem beschikbaar. Zo bespaart u tijd voor het confectioneren, voorkomt u verschillen in de aansluitingskwaliteit en bereikt u zowaar een hogere beschermingsklasse ten opzichte van vrij confectioneerbare connectoren.

• Patchkabels Cat. 5

Switches
Voor uw kabelverbindingen biedt LAPP diverse compacte standaard Ethernet-switches voor PROFINET^® (conformiteitsklasse CC-B). Deze switches maken onderdeel uit van de ETHERLINE^® ACCESS-reeks.

• Managed switches voor PROFINET^®-systemen

Optische vezelkabels
In plaats van koperkabels worden steeds vaker ook optische vezelkabels in PROFINET^®-systemen gebruikt, omdat die ongevoelig zijn voor elektromagnetische storingen en ook een betere dataoverdracht over grotere overdrachtsafstanden mogelijk maken. PROFINET^®-conforme LWL-leidingen zoals POF- of PCF-varianten vindt u in de HITRONIC^®-serie. Kies uit twee uitvoeringen, al naargelang industriële omgeving en de vereisten voor de kabels.

• Optische vezelkabels uit kunststof vezels (POF) voor toepassing type B of C, duplex-kabeluitvoering
• Glasvezelkabel met kunststof buitenmantel (PCF) voor toepassing type B of C, duplex- kabeluitvoering

Connectoren
Het HITRONIC^®-assortiment biedt bij uw duplex-kabel passende connectoren voor de PROFINET^®-datacommunicatiesystemen met optische vezelkabels.

• Connectoren voor vezeltype POF
• Connectoren voor vezeltype PCF

Voor de Industrieel-Ethernet-protocolstandaarden Modbus TCP, EtherNET/IP, CC-Link IE en POWERLINK heeft LAPP koperkabels, optische vezelkabels en componenten in samengestelde categorieën voor u in de aanbieding. Die vindt u aan het eind van de volgende Industrieel-Ethernet-protocolstandaarden.

Modbus TCP is de Ethernet-pendant van het veldbussysteem Modbus, dat voor de seriële communicatie tussen apparaten werd ontwikkeld en onafhankelijk van fysische niveaus opereert. Voor de ethernet-communicatie in de automatisering is door de combinatie van het transportprotocol TCP/IP, het overdrachtsmedium ethernet met zijn hogere overdrachtssnelheden en het eigenlijke Modbus-toepassingsprotocol een zeer open systeem ontstaan. Tegenwoordig is dit een standaard in de procesautomatisering.

De Modbus-TCP-techniek kan dus als Veldbus-on-Ethernet-oplossing worden beschouwd en maakt de uitwisseling van berichten tussen een/meerdere clients en een/meerdere servers van verschillende bus- en nettopologieën mogelijk. Bedrijfsonderdelen kunnen daarbij tegelijkertijd beide rollen innemen, parallel met elkaar communiceren en daarbij een veelvoud aan aanvragen/antwoorden versturen. Modbus TCP wordt door de Modbus Organization onderhouden.

Houd er alstublieft rekening mee, dat Modbus TCP minstens 8-aderige koperkabels vereist (Cat. 6 of hoger).

EtherNET/IP is een industrieel bussysteem voor gebruik in besturings- en automatiseringssystemen, dat vooral in de VS toegepast wordt.

EtherNET/IP functioneert met standaard-Ethernet-hardware, gebruikt de transportprotocollen TCP/IP en UDP en daarnaast het toepassingsprotocol CIP (Common Industrial Protocol), dat in het netwerk de toepassingslaag vormt. Een wezenlijk voordeel van de open industriestandaard is de eenvoudige integratie van bestaande veldapparaten met een seriële RS-interface. De communicatiediensten verzorgen de automatiseringsapplicatie met cyclische en tijdkritieke gegevens uit het veldniveau.

Gezien in een dergelijk netwerk „slechts“ cyclustijden van ongeveer 10 ms kunnen worden bereikt, is de communicatiestandaard niet zonder meer geschikt voor de harde real-timevereisten in de isochrone servo-operatie (< 1 ms). Voor taktsynchroon gebruik is het protocol daarom met MotionSync en CIPSync uitgebreid.

EtherNET/IP wordt door de Open DeviceNet Vendor Association (ODVA) onderhouden en verder ontwikkeld. LAPP is lid van de ODVA en neemt actief deel aan de verdere ontwikkeling van het EtherNET/IP-systeem.

CC-Link IE is in Azië de leidende, op ethernet gebaseerde vervolgstandaard van het veldbussysteem CC-Link. In industriële toepassingen, waarin CC-Link als veldbussysteem niet meer volstaat, wordt het CC-Link Industrial Ethernet gebruikt. Dit systeem presteert beter bij het verwerken van beduidend grotere hoeveelheden data. De standaard voor hogesnelheidsdataoverdracht met GB-performance levert real-timeprotocollen en verbindt momenteel tot 120 apparaten binnen één netwerk. CC-Link IE bestaat onder andere in de uitvoeringen CC-Link IE Field (gegevensuitwisseling op veldniveau) en CC-Link IE Control (gegevensuitwisseling op besturingsniveau), CC-Link IE Safety (verbinding van veiligheidsbesturingen bij veilige communicatie) en CC-Link IE Field Motion (voor synchronisatie van servo-operaties).

LAPP is lid van de gebruikersorganisatie CLPA (CC-Link Partner Association) en werkt actief mee aan de verdere ontwikkeling van de standaard. Veel van de hierna aangeboden componenten zijn volgens CLPA-specificatie gecertificeerd.

POWERLINK is de open, real-time protocoluitbreiding van de basistechnologie ethernet en geldt als het leidende real-time-ethernet-systeem in de automatiseringstechniek. In het netwerk worden isochrone cycli met een cyclustijd van < 200 µs en een tijdelijke precisie van < 1 µs voor deterministische gegevensuitwisseling bereikt. Tot 240 knopen nauwkeurig worden ze met elkaar gesynchroniseerd, worden verschillende netwerksoorten geïntegreerd en is vrije topologiekeuze toegestaan. Ook voor niet-tijdkritieke gegevens ter configuratie van apparaten of diagnose is een tijdvenster gecreëerd. POWERLINK maakt gebruik van op IP gebaseerde protocollen zoals UDP en TCP en profielen van CANopen en bereikt daarmee natuurlijk ook de interoperabiliteit van de IT. Voor de master- en slaveknopen (Managing Nodes en Controlled Nodes) is geen speciale hardware vereist.

POWERLINK wordt door de EPSG (Ethernet POWERLINK Standardization Group) verder ontwikkeld. 

Koperkabels, connectoren en patchkabels
Let u er bij de keuze van uw componenten op, dat de overdrachtseigenschappen van de kabel door een connector begrensd worden, als die tot een lagere klasse behoort.

• Kabels, connectoren en patchkabels Cat. 5 / 5e
• Kabels Cat. 6
• Connectoren en patchkabels Cat. 6A
• Kabels Cat. 7

Switches

• Managed en unmanaged switches

Optische vezelkabels
In plaats van koperkabels worden steeds vaker ook optische vezelkabels in industriële communicatiesystemen gebruikt. Deze zijn namelijk ongevoelig voor elektromagnetische storingen en maken daardoor een betere dataoverdracht over grotere afstanden mogelijk. Passende LWL-kabels voor de protocolstandaarden Modbus TCP, EtherNET/IP, CC-Link IE en POWERLINK als GOF-variant vindt u in het HITRONIC®-assortiment. Kies, afhankelijk van de industriële omgeving, bronlengte en overdrachtsafstand tussen Singlemode-vezelkabels (SM) en Multimode-vezelkabels (MM).

• Glasvezelkabels (GOF), Single-Mode of Multi-Mode

Connectoren
Voor ervaren assembleurs met gedegen kennis in klieven en polijsten biedt LAPP de geschikte GOF-connectoren van het type LC, SC, ST en FC in verschillende klassen aan.

• Connectoren

Pigtails, patchkabels en trunks
Kies de voorgeconfectioneerde glasvezelkabel in optimale vezelkwaliteit die aan uw wensen voldoet. Een omvangrijk assortiment accessoires is standaard leverbaar: pigtails met vrij uiteinde voor de aansluiting aan de beschikbare installatiekabel met patches ofwel aan beide kanten met connectoren uitgeruste patchkabels voor de directe verbinding tussen twee actieve optische componenten.

U kunt uiteraard altijd contact met ons opnemen voor op maat gemaakte optische vezelkabel-systeemconfecties (trunk-systemen). U heeft dan een bekabelingssysteem ter beschikking hebt, dat klaar is om direct aan te sluiten, wat tot beduidend minder inspanning ter plaatse leidt.

• SIMPLEX-pigtails in 12-delige set, standaardlengte 2 m
• DUPLEX-patchkabel apart, standaardlengte 2 m
• Trunk-systemen, op aanvraag leverbaar vraag naar de mogelijkheden

Switches
Om de diverse deelnemers van een Industrieel-Ethernetsysteem veilig en betrouwbaar met elkaar te verbinden zijn ook in het glasvezelnetwerk actieve netwerkcomponenten noodzakelijk. De beide managed LAPP-switches met SFP-poorten ter aansluiting van de lichtbronnenleiders zijn voor u in de varianten voor 100 MB/s of 1 GB/s, voor Single-Mode- of Multi-Mode-overdracht beschikbaar