Tìm hiểu Industrial EtherNetIP

1. Tìm hiểu về Ethernet?

Khi hầu hết mọi người nghĩ về Ethernet, chúng tôi nghĩ về một kết nối vật lý. Bạn có thể có Ethernet cổng trên máy tính của bạn trong đó bạn cắm một cáp sau đó kết nối với bộ định tuyến hoặc bộ chuyển mạch.

Hình 1. Hình ảnh Ethernet.

Loại kết nối này thường là được gọi là kết nối mạng LAN. Tuy nhiên, Ethernet không phải là một loại kết nối nhưng thay vào đó, một giao thức IEEE. Trong việc sử dụng Internet hàng ngày của chúng ta chúng tôi thường chỉ nói rằng chúng tôi được kết nối qua Ethernet hoặc Wireless.

Hình 2. Hệ thống Ethernet.

Hầu hết các thông tin liên lạc đến máy tính hoặc thiết bị truyền qua một hoặc nhiều mạng qua một cái gì đó được gọi là một gói. Vì có vô số thiết bị có thể muốn gửi hoặc nhận dữ liệu phải có một số quy tắc chung để gửi và nhận các gói này. Đây là nơi giao thức xuất hiện. Một trong những điều phổ biến nhất các giao thức đã biết là giao thức TCP / IP.

2. Tìm hiểu cơ bản về giao thức TCP/IP là gì?

Giao thức này được sử dụng rộng rãi trong kết nối mạng. Thuật ngữ TCP / IP liên quan đến TCP ” Transmission Control Protocol”, trong đó IP là Internet Protocol. Có các giao thức khác chẳng hạn như Open System Interconnection hoặc OSI nhưng vì lợi ích đơn giản, bây giờ hãy gắn bó với TCP / IP.

TCP / IP là một giao thức phân lớp. Các lớp đó là Ứng dụng, TCP, IP và Mạng. Các chức năng cơ bản được giải thích nhưng có rất nhiều, nhiều chi tiết trong mỗi lớp.

Hình 3. Các lớp TCP/IP Model.

Mỗi lớp có một chức năng nó hoạt động và khi hoàn thành, sau đó được chuyển sang lớp tiếp theo. Về mặt internet, máy tính truyền sẽ vượt qua dữ liệu của nó vào lớp ứng dụng. Lớp này hoạt động với phần mềm ứng dụng cung cấp thông tin liên lạc điều đó có thể được yêu cầu chẳng hạn như HTTP, FTP, POP, DNS, IMAP, v.v.

Lớp đó sẽ thêm một số dữ liệu điều đó sẽ xác định và định hướng dữ liệu và sau đó chuyển đến lớp TCP.

Công việc của các lớp TCP là đóng gói và giải nén dữ liệu và thực hiện một số kiểm tra lỗi.

Trên lớp IP hoặc Giao thức Internet, nơi một số số nhận dạng khác được thêm vào và sau đó dữ liệu được chuyển trên lớp Mạng sau đó ai gói dữ liệu thành các gói Etherne hoặc bất kỳ giao thức nào khác bắt buộc trước khi truyền đến thiết bị cung cấp dịch vụ internet.

Những dữ liệu này di chuyển lên và xuống xếp chồng hoặc lớp liên tục, đóng gói, giải nén, tiêu đề và thông tin đã thêm, đã xóa, v.v.

Vì vậy, thông qua TCI / IP này giải thích giao thức,bạn đã học được rằng truyền dữ liệu kết quả là một gói Ethernet.

Thiết bị (Lớp ứng dụng) có thể là Facebook, Google, VFD hoặc Bộ truyền dòng chảy, sẽ trình bày dữ liệu của nó và từng lớp, dữ liệu được xoa bóp và sau đó được truyền đi qua gói Ethernet đến lớp Mạng đến lượt nó được kết nối vào máy tính hoặc PLC của bạn.

3. Cách thức hoạt động Ethernet/IP

Ethernet/IP là sự kết hợp giữa 2 phần Ethernet và IP. Phần “Ethernet” đề cập đến Ethetnet thương mại phổ dụng trên thị trường, còn “IP” là viết tắt của cụm từ “Industrial Protocol” (giao thức công nghiệp). Không giống như nhiều giải pháp Ethernet công nghiệp khác, Ethernet/IP sử dựng giao thức có sẵn có, đã được chấp nhận rộng rãi như CIP. Có thể hiểu Ethernet/IP là hiện thân của CIP trong mạng Ethernet TCP/IP, cũng giống như Devicenet là hiện thân của CIP trong mạng CAN (Controller Area Network).

Hình 4. Hệ thống Ethernet/IP.

Để biết được Ethernet là gì và cách hoạt động của nó, chúng ta hãy cùng tìm hiểu trong phần sau.

• Phần IP của giao thức này chỉ đơn giản là việc sử dụng Cơ sở hạ tầng Ethernet (Ethernet infrastructure) kết hợp với Industrial Protocol đã sử dụng công nghiệp thông thường qua Các lớp giao thức (Common Industrial Protocol) hoặc CIP kết hợp với TCP / IP hoặc Người dùng Giao thức Datagram (User Datagram Protocol) hoặc các lớp UDP để tạo ra một giao thức có thể được sử dụng để hỗ trợ trao đổi dữ liệu và các ứng dụng điều khiển.
• Trong giao thức TCP / IP, có một phần gửi / nhận thừa nhận mối quan hệ. Các gói đi xuống ngăn xếp, nhận tại thiết bị kết nối với mạng của bạn, xác nhận biên nhận trở lại ngăn xếp vào lớp ứng dụng. Loại giao thức này có thể được sử dụng với VFD nơi bạn chỉ huy tốc độ và cần đảm bảo rằng VFD đã nhận được tin nhắn.

Hình 5. Cách thức hoạt động của TCP/IP.

• Ngược lại, với giao thức UDP, đây là sự truyền liên tục, không yêu cầu các bên nhìn nhận. Giao thức này sẽ được sử dụng trong một cái gì đó như Ethernet I / O trên PLC của bạn hoặc Bộ truyền dòng chảy. Các thiết bị này sẽ liên tục gửi trạng thái dữ liệu của họ. Nếu một gói không được nhận, thi nó không thể hoạt động đúng yêu cầu. CIP sử dụng thiết kế hướng đối tượng trình bày những thứ như một hồ sơ thiết bị cho một VFD. Nếu bạn đã từng sử dụng tin nhắn CIP hướng dẫn trong thiết bị PLC của bạn, bạn biết rằng bạn nghiên cứu loại dữ liệu bạn muốn chẳng hạn như tần số, tốc độ, hoặc lỗi và bạn thêm số lắp ráp đó hướng dẫn CIP của bạn. Dữ liệu được trao đổi là một số đăng ký dữ liệu mà đến lượt bạn, ánh xạ tới thẻ của bạn cho dữ liệu mong muốn. EIP này tương thích với nhiều thiết bị chuyển mạch Ethernet tiêu chuẩn được sử dụng trong công nghiệp. Kết hợp dữ liệu tốc độ 10 hoặc 100 Mbps dễ dàng xử lý với những tắt các công tắc kệ.

Hình 6. Cách thức hoạt động CIP.

• Nói một cách đơn giản nhất, Ethernet / IP là gói Ethernet được sử dụng với Giao thức công nghiệp của CIP, TCP / IP, và các lớp UDP để cung cấp dữ liệu cần thiết cho bộ điều khiển của bạn.

Hình 7. Cách thức hoạt động Ethernet/IP.

Để tìm hiểu kỹ hơn về vấn đề Ethernet/IP các bạn có thể tham khảo trong video sau!!!