عندما يقارن المهندسون والمشترون بين EtherNet/IP وPROFINET، فإنهم عادةً ما يتعاملون معه كاختيار قسري بين بروتوكولي Ethernet صناعيين. من الناحية العملية، لا يتعين عليك غالبًا اختيار خيار واحد فقط. يقوم هذا الدليل بشيئين تتخطاهما معظم المقارنات. أولاً، يساعدك على تحديد البروتوكول الذي يناسب مصنعك، والعلامة التجارية PLC الخاصة بك، والسوق الخاص بك. ثانيًا، يوضح لك بالضبط ما يجب شراؤه لأي من البروتوكولين ومكان الحصول عليه خلال فترات زمنية قصيرة. سواء كنت مهندس تشغيل آلي يحدد جهازًا جديدًا، أو متخصصًا في تكامل الأنظمة يعمل على توحيد خط ما، أو مشتريًا يحاول تجنب تقييد البائع-، فسوف تغادر بقرار واضح وقائمة قطع غيار عملية. تعيش شبكة EtherNet/IP في عالم CIP وODVA، بقيادة شركة Rockwell Automation. تعيش PROFINET في عالم PI وSiemens. إليك كيفية المقارنة بينهما وكيفية جعل أحدهما (أو كليهما) يعمل.
الإجابة-في الدقيقة الواحدة: ما الذي يجب عليك اختياره؟
إذا كنت بحاجة إلى إجابة سريعة، فها هي. إذا كانت قاعدتك المثبتة هي Rockwell/Allen-Bradley أو كان سوقك الرئيسي هو أمريكا الشمالية، فاتجه نحو EtherNet/IP. إذا كنت تقوم بتشغيل وحدات تحكم Siemens، أو البيع في أوروبا، أو تحمل تراث PROFIBUS، فاتجه نحو PROFINET. إذا كنت تدير مصنعًا مختلطًا-للموردين، فيمكنك تشغيل كليهما والربط بينهما، وهو ما سنغطيه أدناه.
|
حالتك |
البروتوكول الموصى به |
|
قاعدة روكويل/ألين-برادلي، أو سوق أمريكا الشمالية |
إيثرنت/IP |
|
قاعدة Siemens أو السوق الأوروبية أو PROFIBUS الحالي |
بروفينت |
|
بائعون مختلطون، أو عمليات استحواذ، أو توريد متعدد المناطق-. |
تشغيل كليهما؛ الاتصال مع البوابة |
تريد أن تعرف لماذا؟ يقسم باقي هذا الدليل كل عامل حتى تتمكن من الدفاع عن اختيارك.
ما هو إيثرنت/IP؟
يقوم EtherNet/IP (بروتوكول Ethernet الصناعي) بتشغيل البروتوكول الصناعي المشترك (CIP) عبر شبكة Ethernet القياسية، باستخدام TCP وUDP العاديين. تتم صيانته بواسطة ODVA. يتبع الاتصال نموذج المنتج/المستهلك، بحيث يمكن للجهاز نشر البيانات مرة واحدة ويمكن أن تستهلكها العديد من العقد. النقطة المهمة للتخطيط: نظرًا لأنه يعتمد على شبكة Ethernet القياسية، فإنه يتناسب بشكل طبيعي مع البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات وأدوات الشبكة الحالية.
وتتمثل نقاط قوتها الأساسية في نظام بيئي مفتوح ومتعدد{0}}للموردين، وتقارب سهل بين تكنولوجيا المعلومات/التكنولوجيا التشغيلية، وهيكل مرن، وطبقات أمان وأمان اختيارية (CIP Safety وCIP Security). وهذا يجعلها مناسبة تمامًا للتصنيع المنفصل، وعمليات الإدخال/الإخراج الكبيرة الموزعة، والمصانع التي تريد أن تتحدث شبكات التشغيل الآلي وتكنولوجيا المعلومات الخاصة بها بنفس اللغة.
على جانب الجهاز، تعد EtherNet/IP هي اللغة الأصلية لعائلة Rockwell/Allen-Bradley: وحدات التحكم ControlLogix وCompactLogix، ومحركات PowerFlex، وPanelView HMIs، إلى جانب العديد من منتجات -الطرف الثالث.
ما هو بروفينت؟
PROFINET هو معيار Ethernet الصناعي الذي تحتفظ به PI (PROFIBUS & PROFINET International). إنه يوفر فئتين للوقت الفعلي-: RT (الوقت-الحقيقي) لأتمتة المصنع القياسي وIRT (الوقت الحقيقي المتزامن-) للتحكم في حركة الوقت الحقيقي-الصعب. تستخدم حركة مرور RT اتصال الطبقة الثانية الذي يتجاوز مكدس TCP/IP العادي للحصول على توقيت أكثر صرامة، بينما يحتفظ IRT بفترات زمنية لأداء -محدد ومخفض الارتعاش. يتم وصف الأجهزة بواسطة ملفات GSDML، ويحمل البروتوكول تراثًا قويًا من PROFIBUS، وهو أمر مهم عند ترحيل الأنظمة القديمة.
تتمثل نقاط قوته الأساسية في الأداء القوي في الوقت الفعلي- للحركة، والتشخيصات الناضجة، وتكرار الحلقات من خلال MRP (بروتوكول تكرار الوسائط)، والسلامة الوظيفية عبر PROFIsafe. إنها تتفوق في مجال تحريك-الآلات الثقيلة والخطوط المتزامنة والمصانع المستثمرة بالفعل في عالم Siemens.
تشتمل أجهزة PROFINET النموذجية على وحدات تحكم Siemens SIMATIC S7-1500 وS7-1200، ووحدات الإدخال/الإخراج الموزعة ET 200SP، ومحركات SINAMICS، وأجهزة HMI المريحة أو الموحدة.
EtherNet/IP مقابل PROFINET: مقارنة جانبية-بواسطة-الجانب
إليك كيفية مقارنة البروتوكولين عبر العوامل التي تدفع فعليًا إلى اتخاذ القرار.
|
عامل |
إيثرنت/IP |
بروفينت |
|
ستيوارد |
أودفا |
PI (بروفيبوس وبروفينيت إنترناشيونال) |
|
التكنولوجيا الأساسية |
CIP عبر TCP/UDP القياسي |
RT عبر الطبقة الثانية، وIRT للوقت الفعلي-. |
|
الأداء في الوقت الفعلي-. |
مزامنة CIP قوية وحركة CIP للحركة |
قوي؛ IRT لحركة أقل من-ملي ثانية |
|
أوقات الدورة النموذجية |
أجزاء قليلة من الثانية، وأسرع مع ملفات تعريف الحركة |
ميلي ثانية لـ RT، وصولاً إلى أقل من -ملي ثانية لـ IRT |
|
طوبولوجيا |
النجمة والخاتم، مرنة للغاية |
الخط والخاتم والنجمة |
|
الكابلات والموصلات |
RJ45 وM12 |
RJ45 وM12 D-مشفران |
|
التكرار |
DLR (حلقة مستوى الجهاز) وغيرها |
تكرار حلقة MRP |
|
السلامة الوظيفية |
أمان CIP (حتى SIL 3) |
PROFIsafe (حتى SIL 3) |
|
أمن الشبكة |
أمن CIP |
ملحقات أمان PROFINET |
|
أقوى نظام بيئي |
روكويل/ألين-برادلي، أمريكا الشمالية |
سيمنز، أوروبا |
عدد قليل من هذه تستحق نظرة فاحصة.
الوقت الحقيقي-والحتمية.كلا البروتوكولين سريعان بما يكفي للغالبية العظمى من التطبيقات. السؤال الحقيقي ليس ما هو الأسرع في الملخص، ولكن ما إذا كان التطبيق الخاص بك يحتاج حقًا إلى مزامنة على مستوى -الميكروثانية. تعمل أدوات التحكم المنفصلة القياسية والناقلات ومعظم العبوات بشكل مريح على أي منهما في دورات منخفضة بالمللي ثانية. تحتاج فقط إلى توقيت فئة الحركة PROFINET IRT أو EtherNet/IP CIP لحركة محاور متعددة - منسقة بإحكام، أو تنسيق مؤازر عالي السرعة -، أو طباعة وتحويل دقيقين. إذا لم يقوم جهازك بمزامنة الحركة إلى هذه الدرجة، فإن الحتمية الأسرع هي إحدى المواصفات التي ستدفع مقابلها ولن تستخدمها أبدًا.
الطوبولوجيا والكابلات.هذا هو المكان الذي تبدأ فيه قائمة المشتريات الخاصة بك بالتباعد. تستخدم شبكة Ethernet الصناعية عادةً موصلات M12 في الحقل وRJ45 داخل الخزانات، وغالبًا ما تحدد PROFINET موصلات M12 D- المشفرة. الفكرة العملية بسيطة: يؤثر البروتوكول الذي تختاره على الكابلات والموصلات التي تطلبها، والتي نحددها في قسم المصادر.
السلامة الوظيفية والأمن.السلامة ليست كسر التعادل. يصل كل من CIP Safety وPROFIsafe إلى SIL 3، لذا يمكن لأي منهما تثبيت نظام الأمان. فيما يتعلق بالأمان، يتقارب كلا النظامين البيئيين في المناطق-و-القنوات، وهو نهج دفاعي-متعمق-موضح في IEC 62443، مع إضافة أمان CIP وامتدادات أمان PROFINET إلى المصادقة وتكامل البيانات. اختر نظامًا بيئيًا مناسبًا، وليس فجوة أمنية أو أمنية.
التكلفة الإجمالية للملكية.سعر المكون ليس سوى جزء من الصورة، وهو الجزء الذي تتوقف عنده معظم المقارنات. يتضمن العرض الواقعي للتكلفة الإجمالية للملكية (TCO) الوقت الهندسي والتشغيل (يمثل منحنى التعلم لـ Studio 5000 مقابل TIA Portal تكلفة حقيقية)، وتوافر{2}قطع الغيار، ومدة التسليم. الوحدة النمطية الأرخص قليلاً لكل عقدة ولكنها تتركك تنتظر عدة أسابيع حتى يتم استبدالها يمكن أن تكلف أكثر بكثير في فترة التوقف. إذا كان من الصعب تقدير قطع الغيار وفترات الإنتاج لفاتورة المواد الخاصة بك، فهذا هو بالضبط المكان الذي يقوم فيه موزع التخزين بتغيير الحسابات.
كيفية الاختيار: إطار عمل عملي للقرار
المقارنة تخبرك كيف يختلف الاثنان. هذا الإطار يحول ذلك إلى قرار. تعامل مع هذه العوامل بالترتيب، لأن العامل الأول عادة ما يحل المشكلة.
1. علامتك التجارية PLC والقاعدة المثبتة.وهذا هو العامل الوحيد الأقوى. إذا كان مصنعك يقوم بالفعل بتشغيل ControlLogix أو CompactLogix، فإن EtherNet/IP هو المسار الأقل مقاومة. إذا كنت تقوم بالفعل بتشغيل S7-1500 أو S7-1200، فإن PROFINET هو الخيار الطبيعي. يؤدي توحيد مجموعة وحدات التحكم الموجودة لديك إلى توفير التدريب وقطع الغيار ومتاعب التكامل. (وإذا كان التبديل مكلفًا، فتذكر أنه يمكنك الاحتفاظ بكليهما وسد الفجوة بينهما، وهو ما سنغطيه لاحقًا.)
2. طلبك.قم بمطابقة البروتوكول بما يفعله الجهاز. التحكم في الحركة والتزامن الدقيق مع PROFINET. عمليات الإدخال/الإخراج الموزعة على نطاق واسع، والتصنيع المنفصل، وتقارب تقنية المعلومات/التكنولوجيا التشغيلية عبر شبكة EtherNet/IP. تتمتع كل من مصانع المعالجة وخطوط التعبئة والتغليف والخلايا الآلية بتوازنها الخاص، ولكن الحركة -مقابل-الانقسام الموزع هي أسرع طريق نحو الاتجاه.
3. منطقتك وسوق التصدير.تتجه مشاريع أمريكا الشمالية نحو Allen-Bradley وEtherNet/IP. وتتجه المشاريع الأوروبية نحو شركتي سيمنز وبروفينت. إذا قمت ببناء آلات للتصدير، فغالبًا ما يقرر معيار موقع العميل النهائي لك، لذا قم بتأكيده قبل التحديد.
4. مهارات وأدوات فريقك.يعتبر Studio 5000 وTIA Portal عالمين مختلفين، والطلاقة في أحدهما تمثل ميزة تكلفة مخفية. إذا كان مهندسوك يعرفون بالفعل منصة واحدة جيدًا، فإن ذلك يقلل من تكلفة مشروعك الحقيقي أكثر من مجرد فرق بسيط في سعر الأجهزة.
لا تزال على السياج؟ أخبرنا بعلامتك التجارية وتطبيقك الحالي لـ PLC، وسنقترح عليك بروتوكولًا ونضع لك قائمة قطع الغيار مجانًا.
ليس عليك اختيار خيار واحد فقط: التعايش والهجرة
هذا هو الجزء الذي تتركه معظم مقالات المقارنة. نادراً ما تكون النباتات الحقيقية نقية. قد ترث خط Allen-Bradley من خلال عملية استحواذ، أو تقوم بتشغيل خلية Siemens بجوار معدات DeviceNet القديمة، أو تحتاج إلى جهاز واحد يأتي فقط مزودًا بوحدة تحكم معينة. في تلك الحالات، يعد تشغيل EtherNet/IP وPROFINET جنبًا إلى جنب أمرًا طبيعيًا، ويُعد الربط بينهما مشكلة تم حلها.
ربط الاثنين مع البوابات والمقرنات.لربط الشبكات، يمكنك استخدام بوابة بروتوكول (EtherNet/IP إلى PROFINET) أو، بين مقطعي PROFINET، مقرنة PN-PN. اختر الجهاز حسب عدد نقاط الإدخال/الإخراج وكمية البيانات التي تحتاج إلى تمريرها، وما إذا كنت بحاجة إلى تدفق البيانات التشخيصية عبر الحدود. تحتاج مجموعة صغيرة من العلامات المعينة إلى قدرة أقل بكثير من واجهة الإنتاج الكاملة، لذا قم بتغيير حجم المدخل إلى المهمة بدلاً من -الإفراط في التحديد.
الهجرة من حافلة ميدانية.تصل العديد من المصانع إلى شبكة Ethernet الصناعية عن طريق ترقية الشبكات القديمة، ولكل من المسارات المشتركة نقاط مراقبة خاصة بها. يؤدي نقل PROFIBUS إلى PROFINET إلى إعادة استخدام الكثير مما تعرفه شركة Siemens-عن كيفية القيام بذلك، لكنك تستبدل ملفات GSD بملفات GSDML وتعيد تكوين العنونة. إن نقل DeviceNet أو ControlNet إلى EtherNet/IP يبقيك في عالم Rockwell بينما تقوم بإعادة -الكابل وإعادة-العمولة. غالبًا ما يعني نقل أجهزة Modbus إلى Ethernet إبقاء الأجهزة القديمة حية خلف البوابة أثناء عملية النقل. خطط للتحويل على مراحل حتى يستمر الإنتاج أثناء الترحيل.
دليل المصادر: ما يجب شراؤه لكل بروتوكول
بمجرد اختيارك أو قررت تشغيل كليهما، فهذا هو الجزء الذي يحول القرار إلى أمر. يعين الجدول أدناه كل فئة مكون للبروتوكول، والعلامة التجارية النموذجية على كل جانب، وما يجب مراقبته عند الشراء. وهذا أيضًا هو المكان الذي يهم فيه التوريد المشترك للعلامة التجارية-لشركة CHENTUO: فنحن نقوم بتخزين كلا النظامين البيئيين، حتى تتمكن من إنشاء قائمة مختلطة من المواد من مورد واحد بدلاً من ملاحقة اثنين.
|
عنصر |
جانب إيثرنت/IP |
الجانب بروفينيت |
ما يجب التحقق منه |
|
وحدات التحكم / PLC |
كونتروللوجيكس، كومباكتلوجيكس |
S7-1500، S7-1200، إت 200SP |
قم بمطابقة مستوى الأداء مع عدد الإدخال/الإخراج الحقيقي |
|
وحدات الإدخال/الإخراج والواجهة عن بعد |
إيثرنت/IP الإدخال/الإخراج عن بعد |
وحدة واجهة ET 200SP PROFINET |
يجب أن تتطابق وحدة الواجهة مع البروتوكول |
|
واجهة المستخدم البشرية |
عرض اللوحة |
الراحة / موحدة |
اختر حسب حجم الشاشة ومنصة العرض |
|
محركات الأقراص |
باور فليكس |
سيناميكس |
قم بتأكيد CIP Motion أو PROFIdrive لتطبيقات الحركة |
|
المفاتيح والوسائط |
المفاتيح الصناعية المُدارة، النحاس أو الألياف |
نفس الحجم بالنسبة للطوبولوجيا |
لا تخلط بين المُدار وغير المُدار بإهمال |
|
الكابلات والموصلات |
RJ45، M12 |
M12 D- مشفر، RJ45، تم إنهاؤه مسبقًا |
يتبع نوع الموصل البروتوكول والتخطيط الخاصين بك |
بعض الملاحظات العملية عند تقديم الطلب. قم بمطابقة مستوى أداء وحدة التحكم مع عدد الإدخال/الإخراج الحقيقي لديك بدلاً من الإفراط في -الشراء. تأكد من أن وحدات واجهة الإدخال/الإخراج البعيدة تتحدث عن البروتوكول الذي اخترته، نظرًا لأن هذا يعد عدم تطابق شائعًا. بالنسبة للحركة، تأكد من أن محرك الأقراص يدعم CIP Motion (EtherNet/IP) أو PROFIdrive (PROFINET). وقم بتغيير حجم المفاتيح والكابلات الخاصة بك إلى الهيكل الفعلي قبل الالتزام.
توافر قطع الغيار والمهلة الزمنية ينتميان إلى هذه القائمة بقدر ما ينتميان إلى السعر. تحقق من المخزون الحالي، أو اطلب عرض أسعار، أو أرسل إلينا فاتورة المواد الخاصة بك، وسنقوم بتسعيرها وتكوينها لك.
مشاكل الاتصال الشائعة وكيفية اصلاحها
مرجع سريع لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها للمشكلات التي تظهر في أغلب الأحيان.
عدم اتصال الأجهزة، أو تعارض عناوين IP والأسماء.تحقق من وجود عناوين IP مكررة أولاً. في PROFINET، تأكد من أن كل جهاز له اسم جهاز فريد تم تعيينه بشكل صحيح، نظرًا لأن الاسم المفقود أو المكرر يعد سببًا متكررًا. تحقق من أن الأجهزة تشترك في نفس الشبكة الفرعية وأن العنوان يطابق التكوين الخاص بك.
ملفات GSDML أو EDS والتعرف على الجهاز.إذا لم تتعرف الأداة الهندسية على الجهاز، فتأكد من استيراد ملف GSDML (PROFINET) أو EDS (EtherNet/IP) وأن إصداره يطابق البرنامج الثابت. لن يتم توصيل الجهاز الذي لا يتطابق مع ملف الوصف الخاص به بالإنترنت بشكل نظيف.
الطوبولوجيا ومشاكل التبديل.يعد الخلط بين المحولات المُدارة وغير المُدارة دون رعاية مصدرًا كلاسيكيًا للاتصالات المنقطعة أو غير المستقرة، خاصة عندما تكون الحتمية أو التكرار أمرًا مهمًا. تأكد من أن المحولات الخاصة بك تدعم الميزات التي يحتاجها البروتوكول الخاص بك، وقم بتوثيق الهيكل حتى تتمكن من تتبع الأخطاء. إذا قمت بتتبع مشكلة الأجهزة المعطلة، فيمكننا توفير قطع الغيار بسرعة.
اتجاهات عام 2026: TSN، وSingle Pair Ethernet، وIIoT
تعمل بعض التطورات على إعادة تشكيل كيفية اختيار البروتوكول. الوقت- تضيف الشبكات الحساسة (TSN) جدولة حتمية في طبقة Ethernet القياسية، ويقوم كل من ODVA وPI بإدراجها في خرائط الطريق الخاصة بهما، مما يؤدي بمرور الوقت إلى تضييق فجوة التوقيت بين البروتوكولين. تعمل شبكة إيثرنت أحادية الزوج (SPE) على توسيع شبكة إيثرنت وصولاً إلى أجهزة الاستشعار البسيطة والأجهزة الميدانية عبر زوج مجدول واحد، مما يؤدي إلى تبسيط الأسلاك الميدانية. والدفع الأوسع نحو إنترنت الأشياء الصناعية (IIoT) وحوسبة الحافة يكافئ البروتوكولات التي تتقارب بشكل نظيف مع أنظمة تكنولوجيا المعلومات. لا شيء من هذا يفرض قرارًا مختلفًا اليوم، ولكن إذا كنت تحدد البنية الأساسية للعقد القادم، ففضل المكونات والمحولات الجاهزة لـ TSN-. تأكد من دعم TSN وSPE الحالي مع البائع الخاص بك قبل الاعتماد عليه.
كيف يمكن مقارنتها بـ Modbus TCP وEtherCAT
إن EtherNet/IP وPROFINET ليسا خياري Ethernet الصناعيين الوحيدين. هنا حيث تناسب البدائل المشتركة.
|
بروتوكول |
أفضل ملاءمة |
متى يجب النظر فيها |
|
مودبوس تكب |
بسيطة، ومدعومة على نطاق واسع، ومعتمدة على التسجيل |
اتصال أساسي بالجهاز حيث لا يتطلب الأمر -وقتًا حقيقيًا شاقًا |
|
إيثركات |
سريع جدًا أيها السيد/العبد |
أداء عالي-، تحكم في الحركة متزامن بإحكام |
يعد Modbus TCP الخيار السهل والعالمي عندما تحتاج فقط إلى أجهزة لتبادل البيانات ولا تحتاج إلى توقيت محدد. يستحق EtherCAT النظر عندما يكون أداء الحركة هو المتطلب السائد. بالنسبة إلى معظم التشغيل الآلي الكامل للمصنع- والذي يجب أن يوازن بين الإدخال/الإخراج والحركة والتشخيص وتكامل تكنولوجيا المعلومات، يظل EtherNet/IP وPROFINET الاختيارين الرئيسيين.
التعليمات
هل EtherNet/IP هو نفس Ethernet القياسي؟
هل يمكن لـ EtherNet/IP وPROFINET العمل معًا على نفس الشبكة؟
أيهما أسرع إيثرنت/IP أم PROFINET؟
هل يمكنني توصيل Siemens PLC بجهاز Allen-Bradley؟
هل يحتاج PROFINET وEtherNet/IP إلى كابلات أو موصلات مختلفة؟
هل PROFINET مخصص لشركة Siemens فقط، وEtherNet/IP مخصص فقط لشركة Rockwell؟
الخط السفلي
يعود الاختيار بين EtherNet/IP وPROFINET إلى أربعة أشياء: علامة PLC التجارية والقاعدة المثبتة، وتطبيقك، ومنطقتك، ومهارات فريقك. وإذا كان مصنعك يدير كليهما، فلن تضطر إلى توحيد أحدهما، لأن البوابة تسمح لهما بالتعايش. بمجرد اتخاذ القرار، فإن الخطوة التالية هي الحصول على المكونات الصحيحة في المخزون وفي الوقت المحدد.
هذا هو المكان الذي يساعد فيه CHENTUO. نحن نوفر كلا النظامين البيئيين من مكان واحد، مع وجود مكونات في المخزون، وفترات تسليم قصيرة، وشحن عالمي، لذلك لن تكون مقيدًا أبدًا بمورد واحد. اطلب عرض أسعار سريعًا، أو أرسل إلينا فاتورة المواد الخاصة بك للحصول على قائمة الأجزاء التي تم تكوينها، أو قم بتنزيل قائمة التحقق والمقارنة بين EtherNet/IP و PROFINET لتظل في متناول يدك.
