A Comunicação Ethernet é provavelmente o protocolo mais comum usado em Automação Industrial. A comunicação Ethernet é padrão desde cerca de 1983 e permite que computadores se conectem entre si por meio de uma rede local. Quando os computadores estão conectados a uma rede, eles podem compartilhar arquivos, compartilhar impressoras e compartilhar a conexão com a Internet.
A maioria dos computadores usa um protocolo chamado TCP/IP. (Protocolo de Controle de Terminal / Protocolo de Internet) O problema de usar esse protocolo fica óbvio quando você pensa em carregar uma página web simples. Acesse qualquer site. Hoje, pode carregar em 3 segundos. Amanhã, pode carregar em 10 segundos. Essa não é uma forma muito boa de rodar nossa I/O em equipamentos de alta velocidade. Seria aceitável usar esse protocolo, só para entrar online com o Studio 5000, ou para a maioria das aplicações HMI (Interface Humano-Máquina).
O Protocolo Industrial (Ethernet/IP) resolve esse problema. Podemos definir os tempos de atualização em nossos dispositivos de campo, como drives, Flex I/O ou outro chassi Controllogix.
Por esse motivo, a maioria dos sistemas de automação industrial utiliza dois módulos Ethernet. Um dos módulos se conecta à rede da sua planta (para fins de HMI e programação/solução de problemas). O outro módulo Ethernet vai se conectar ao seu I/O remoto.
Aviso!! Se você tentar rodar I/O pela rede da planta, provavelmente vai receber erros de I/O e derrubar a rede da planta!!
Cada nó (a maioria dos dispositivos) na mesma rede deve ter um endereço IP único. Isso é semelhante a um número de telefone do dispositivo. Isso inclui seu computador, impressora, módulos Ethernet, drives e painéis de visualização.
Para encontrar o endereço IP do seu próprio computador, use o comando IPCONFIG no prompt de comando. Você pode acessar o prompt de comando no Windows indo para Start | Todos os Programas | Acessórios | Prompt de Comando. Se você estiver usando UNIX, ou um sistema operacional parecido com UNIX, basta digitar ifconfig no terminal, ou /sbin/ifconfig.
Aqui, vemos o status da Conexão de Área Local:
Em seguida, para verificar a comunicação com outro dispositivo (como seu módulo ethernet), use o comando PING no prompt de comando. Basta digitar ping, depois um espaço e então o endereço IP do dispositivo com o qual você deseja verificar a comunicação.
A máscara de sub-rede define com quais endereços IP você pode se comunicar na sua própria rede. A máscara de sub-rede mais comum é 255.255.255.0. Cada "seção" (byte) do endereço IP é chamada de octeto, porque os números são compostos por 8 bits. Para realmente entender como a máscara de sub-rede funciona, precisamos dividir os números em Binário. Cada número é mostrado no que é chamado de RADIX, ou sistema de numeração. O sistema de numeração com o qual a maioria dos humanos está familiarizada é o Decimal (base 10). Os computadores "pensam" em binário, que é base 2.
Agora, vamos olhar para o primeiro octeto. A máscara de sub-rede para o primeiro octeto é 255. Além disso, vamos olhar o primeiro octeto do nosso endereço IP, que é 192.
Subnet mask: 1111 1111 = 255 IP Address: 1100 0000 = 192
Obviamente, você vai notar que todos os bits na máscara de sub-rede estão ativados para o primeiro octeto. Isso significa que todos os bits do primeiro octeto do endereço IP devem ser os mesmos que os nossos para qualquer dispositivo com o qual nos comunicamos. Portanto, qualquer dispositivo com o qual nos comunicarmos deve ter um 192 no primeiro octeto da nossa rede local. É o mesmo para o segundo e terceiro octeto, já que nossa máscara de sub-rede é 255.255.255.0. No entanto, o último octeto é 0, o que significa que podemos nos comunicar com qualquer dispositivo que tenha os mesmos três primeiros octetos que nós, mas o último octeto pode ser diferente.
Em resumo.... Sempre que houver um 255 na máscara de sub-rede, o octeto correspondente da fonte deve corresponder a esse octeto do destino.
Agora, vamos analisar alguns exemplos de dois dispositivos em cenários diferentes:
192.168.0.1 and 192.168.0.2 with a subnet mask of 255.255.255.0 Yes -- First 3 octets match 192.168.1.1 and 192.168.0.2 with a subnet mask of 255.255.255.0 No -- Third octet is a mismatch 192.168.1.1 and 192.168.0.2 with a subnet mask of 255.255.0.0 Yes -- Third and fourth octet do not need to match.
Para determinar se você pode se comunicar com seu 1756-ENBT, 1756-ENT2 ou qualquer outro dispositivo, olhe o endereço IP do módulo. Depois faça um ipconfig no seu próprio PC para ver seu IP e sub-rede. Depois, você pode decidir se seu PC está ou não na sub-rede correta.
Resumindo, a Comunicação Ethernet é rápida. No entanto, precisamos garantir que todos os dispositivos estejam na mesma sub-rede que precisam se comunicar entre si. Além disso, é importante perceber a diferença entre TCP/IP e Ethernet/IP. Isso é especialmente importante ao se comunicar com E/S remota via Ethernet, como drives e chassis flex.
Normalmente, um chassi ControlLogix será conectado a duas redes diferentes com dois módulos Ethernet distintos. Um dos módulos pode se comunicar com a rede da sua planta via TCP/IP. TCP/IP é não determinístico. Ou seja, não podemos garantir o tempo de atualização via TCP/IP. Normalmente, você terá um segundo módulo Ethernet em um switch separado para se comunicar com dispositivos de I/O remotos. Dedicamos este segundo módulo Ethernet para I/O remota. Assim, podemos garantir o tempo de atualização. Se começarmos a colocar dispositivos TCP/IP na rede Ethernet/IP, começamos a perder o determinismo. Você tem pacotes na rede que não tem controle.
Quando dedicamos um módulo Ethernet separado para I/O remota, o módulo Ethernet informa a todos os dispositivos Ethernet/IP quando eles podem se comunicar na rede. Com TCP/IP, por outro lado, qualquer dispositivo transmite a qualquer hora que quiser. Começamos a perder o controle da nossa capacidade de garantir os tempos de atualização.
