EtherNet/IP: Das Standardprotokoll zur Kommunikation in industriellen Netzwerken

EtherNet/IP ist ein sehr verbreiteter, Ethernet-basierter Feldbus zur Umsetzung der Standard-Ethernet-Technologie in der industriellen Automatisierung. Doch was genau ist EtherNet/IP überhaupt? Wie funktioniert es? Und welche Vorteile bietet die Nutzung von EtherNet/IP?

EtherNet/IP bietet Ihnen die folgenden Vorteile:

Gleichzeitiges Steuern, Konfigurieren und Sammeln von Daten in einem Netzwerk
Kompatibilität mit dem Ethernet-Protokoll
Hohe Übertragungsrate

Die Grundlagen von EtherNet/IP

Ein standardisiertes, kompatibles Netzwerk

EtherNet/IP (Ethernet Industrial Protocol) ist ein offener, auf CIP (Common Industrial Protocol) basierter Feldbusstandard, der von Rockwell Automation und der ODVA (Open DeviceNet Vendor Association) entwickelt wurde und hauptsächlich in der Automatisierungstechnik eingesetzt wird. Sowohl die Konformität, wie auch die Kompatibilität von Geräten, die dieses Protokoll nutzen, werden von der ODVA zertifiziert.

Warum EtherNet/IP für die Automatisierung Ihrer Anlage die richtige Wahl ist:

EtherNet/IP ist ein industrielles Ethernet-Kommunikationsprotokoll für Anwendungen in der Automatisierung. Es unterscheidet sich in der Implementierung der CIP-Anwendung und im TCP/IP-Kommunikationsmodell von anderen Ethernet-basierten Kommunikationsstandards.

Mit EtherNet/IP werden Ethernet, Internetprotokoll und TCP- bzw. UDP-Protokoll (User Datagram Protocol) unterstützt. Dies ermöglicht eine Kompatibilität mit allen Geräten, die dieses Protokoll verwenden. Diese Kompatibilität mit etablierten Protokollen erlaubt so eine perfekte Integration von EtherNet/IP in Netzwerken und ermöglicht die Durchgängigkeit zwischen Büronetzwerk und der zu steuernden Anlage. Die EtherNet/IP-Technologie hilft Ihnen somit Ihre Geräte zu steuern, zu konfigurieren und gleichzeitig Daten zu sammeln.

Der Aufbau des Kommunikationsprotokolls

EtherNet/IP lässt sich in Verbindung mit UDP echtzeitfähig machen, um dadurch die Daten schneller zu übertragen. CIP-Netzwerke (Common Industrial Protocol) folgen dem OSI-Modell (Open Systems Interconnection), das die Rahmenbedingungen für die Implementierung von Netzwerkprotokollen in sieben Schichten mit jeweils eng begrenzten Aufgaben definiert. Die Schichten unterteilen sich in:

Bitübertragung (Physical)
Sicherung (Data Link)
Vermittlung-/Paket (Network)
Transport (Transport)
Sitzung (Session)
Darstellung (Presentation)
Anwendungen (Application)

In EtherNet/IP werden die unteren Schichten des OSI-Referenzmodells von Ethernet mithilfe der Übertragungs-, Vermittlungs-, Netzwerk- und Transportfunktionen übernommen.

Datenübertragung und Topologie von Ethernet/IP

Zum Datenaustausch zwischen den einzelnen Netzwerkteilnehmern unterstützt EtherNet/IP das Provider-Consumer-Prinzip. Durch dieses Verfahren lässt sich eine effiziente Nutzung der gesamten Bandbreite realisieren. Mit der MAC-Adresse eines Geräts, können die Quelle und das Ziel eines gesendeten Datenobjekts bestimmt werden. Die einzelnen Netzwerkteilnehmer bestimmen mittels der festgelegten MAC-Adresse, ob die Inhalte eines gesendeten Datenpakets für sie relevant sind.

Durch die Konformität mit den IEEE-Ethernet-Standards bietet EtherNet/IP den Benutzern eine große Auswahl an Übertragungsgeschwindigkeiten (z.B. 10, 100 Mbps oder 1 Gbps). Zusätzlich bietet es den Nutzern eine flexible Netzwerkarchitektur, die mit kommerziell erhältlichen Ethernet-Installationsoptionen wie Kupfer, Glasfaser oder Glasfaserring aber auch Wireless kompatibel ist.

EtherNet/IP bietet verschiedene Topologien an, einschließlich einer konventionellen Stern- und Standard-Ethernet-Infrastrukturkomponente oder einer Ringtopologie auf Geräteebene. Bei der Ringtopologie kann das Protokoll „DLR“ (Device Level Ring) umgesetzt werden, um einen totalen Netzwerkausfall, z.B. durch einen Kabelbruch oder den Ausfall eines Teilnehmers, zu verhindern. Somit lässt sich durch die DLR-Funktionalität die Kommunikation innerhalb des Netzwerks erhalten.

Unsere Bürkert-Kompetenzen

Wir sind seit Jahren ein verlässlicher Partner der Industrie und bieten Ihnen qualitativ hochwertige Technologielösungen. Um Sie bei der Automatisierung Ihrer Anlage bestmöglich zu unterstützen, sind viele unserer Produkte und Systeme mit dem Kommunikationsprotokoll EtherNet/IP kompatibel und von der ODVA zertifiziert.

Ein essentieller Bestandteil moderner Automatisierungskonzepte ist die digitale Kommunikation, insbesondere die Nutzung von Standardkommunikationsprotokollen. Wir berücksichtigen dies bereits seit Jahren bei der Entwicklung unserer Produkte und Systeme, so dass Sie unsere Produkte und Systeme schnell und problemlos in Ihre Anlagen integrieren können.

Anwendungsbeispiele mit EtherNet/IP

Bürkert-Produkte mit Ethernet/IP sind überwiegend in der Prozessautomatisierung zur Steuerung und Regelung von Medien (Gasen, Flüssigkeiten) vorzufinden, werden aber auch immer häufiger in anderen Bereichen eingesetzt:

Zuführung von Brenngasen
Prozessanlagen zur Nahrungsmittelherstellung sowie in der Getränkeindustrie und in Molkereien
Automatisierung & Steuerung für die Wasser-/Abwasserbehandlung

Unsere Stellungs- und Prozessregler mit EtherNet/IP

Digitaler elektropneumatischer Stellungsregler für den integrierten Anbau an Prozessregelventile

Typ 8692

Kompaktes und robustes Edelstahldesign
Einfachste Inbetriebnahme mit automatischer X-Tune Funktion
Berührungsloser Wegaufnehmer
Integrierte Steuerluftführung und Federkammerbelüftung
EtherNet/IP, PROFINET, Modbus TCP, PROFIBUS DP-V1 oder Bürkert-Systembus (büS)

Digitaler elektropneumatischer Prozessregler für den integrierten Anbau an Prozessregelventile

Typ 8693

Kompaktes und robustes Edelstahldesign
Einfachste Inbetriebnahme durch Tune-Funktion für Stellungs- und Prozessregler
Berührungsloser Wegaufnehmer
Integrierte Steuerluftführung und Federkammerbelüftung
PROFIBUS DP-V1, EtherNet/IP, PROFINET, Modbus TCP oder büS (Bürkert System Bus)

Digitaler elektropneumatischer Stellungsregler SideControl

Typ 8792

Kompakte und robuste Bauform
Einfache Inbetriebnahme durch X.TUNE-Funktion
Integrierte Diagnosefunktionen zur Ventilüberwachung
Dynamisches Stellsystem ohne Luftverbrauch im ausgeregelten Zustand
EtherNet/IP, PROFINET, Modbus TCP, PROFIBUS DP-V1 oder Bürkert-Systembus (büS)

Digitaler elektropneumatischer Prozessregler SideControl

Typ 8793

Kompakte und robuste Bauform
Inbetriebnahme durch X.TUNE und P.TUNE-Funktion von Stellungs- und Prozessregler
Integrierte Diagnosefunktionen zur Ventilüberwachung
Dynamisches Stellsystem ohne Luftverbrauch im ausgeregelten Zustand
EtherNet/IP, PROFINET, Modbus TCP, PROFIBUS DP-V1 oder Bürkert-Systembus (büS)