Beim Industrie-Ethernet werden die Feldbus-Protokolle durch Tunneling oder Encapsulation über Ethernet übertragen. Die Vorteile liegen in der Durchgängigkeit der Kommunikationssysteme vom Feldbus über die Unternehmensnetze und das Internet in die IP-Welt, in der einfachen Portierbarkeit und der direkten Übernahme der Anwendungsschicht des Feldbus.

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Unternehmens-Netzstruktur mit industriellem Netz

Nachteilig wirken sich der Fortfall der Echtzeitfähigkeit durch das nicht-deterministische Ethernet aus, der große Overhead bei Benutzung des TCP-Protokolls und die prinzipielle Beibehaltung eines proprietären Systems. Die Entwicklungen hin zum Echtzeit-Ethernet werden sowohl in Europa unterstützt, zu nennen sind EtherCAT, TTEthernet und Ethernet-Powerlink, aber ebenso in den USA wo einige Vereinigungen wie die ODVA, der ControlNet International (CI) und der Industrial Ethernet Association (IEA) diese Lösungen favorisieren.

Industrial Ethernet-Switch, Foto: N-Tron

Sehr weit fortgeschritten sind die Arbeiten an EtherNet/IP, das direkt auf den unteren Schichten von Ethernet aufsetzt und alle bekannten Ethernet-Komponenten einbezieht. Das für die industriellen Anwendungen entscheidende Protokoll ist das CIP-Protokoll, das den zyklischen und zeitkritischen Datenverkehr der Automatisierungstechnik unterstützt. CIP-Netzwerke sind untereinander interoperabel, so dass beispielsweise ein DeviceNet mit einem EtherNet/IP arbeiten kann.

RJ-45-Stecker nach Schutzart IP67, Foto: Weidmüller

In der Verkabelung setzt industrielles Ethernet konsequent auf internationale Verkabelungsstandards wie ISO/IEC 11801, der die Verkabelungsstruktur für alle Fabrik- und Hallennetze bildet. Die wesentlichen Aspekte der Dienste und Anwendungen sind im Standard ISO/IEC 24702 verankert.

Ein Problem für industrielles Ethernet sind die Stecker. Da Ethernet für nicht-industrielle Anwendungen entwickelt wurde und der RJ45-Stecker die dominante Rolle spielt, wurden für industrielles Ethernet RJ45-Stecker mit Schutzartenklassifizierung entwickelt. So gibt es diesen Stecker gemäß Schutzart IP67. Für diesen Einsatz kommt aber auch der M-Stecker als Alternative in Betracht.