¿Cuál es la diferencia entre Ethernet y Ethernet industrial?

Los sistemas Ethernet industriales deben ser más robustos que los Ethernet de oficina.

Ethernet y, específicamente, Ethernet industrial se han convertido recientemente en términos industriales populares en el mundo de la fabricación. Si bien son similares, ambos ofrecen diferentes características y beneficios. Este artículo explorará qué son Ethernet y Ethernet industrial y en qué se diferencian.

¿Qué es Ethernet?

Ethernet se desarrolló por primera vez en la década de 1970 y luego se estandarizó como IEEE 802.3. Ethernet es el grupo de productos de red de área local (LAN) cubiertos por IEEE 802.3, un grupo de estándares del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) que definen la capa física y la capa de enlace de datos de un control de acceso a medios Ethernet cableado.1
Estos estándares también describen las reglas para configurar una red Ethernet y cómo los elementos de la red funcionan entre sí.2

Ethernet permite que las computadoras se conecten a través de una red; sin ella, la comunicación entre dispositivos en el mundo moderno de hoy no sería posible. Ethernet es el estándar global para un sistema de alambres y cables para unir múltiples computadoras, dispositivos, máquinas, etc., a través de la red única de una organización para que todas las computadoras puedan comunicarse entre sí. Ethernet comenzó como un solo cable, lo que hacía posible conectar múltiples dispositivos en una red. Ahora, una red Ethernet se puede expandir a nuevos dispositivos según sea necesario. Ethernet es ahora la tecnología de red más popular y ampliamente utilizada en el mundo.3

Cómo funciona Ethernet industrial

Figura 1. Esta tecnología avanzada es necesaria en entornos industriales para garantizar que los datos de fabricación específicos se envíen y reciban correctamente. Si usa un ejemplo de una planta de llenado de botellas, la tecnología de automatización de Ethernet industrial puede enviar datos de llenado a través de la red para garantizar que las botellas se llenen según lo previsto.

Cuando se utiliza Ethernet, los flujos de datos se separan en partes más cortas o marcos, cada uno de los cuales contiene información específica, como el origen y el destino de los datos. Dichos datos son necesarios para que la red acepte y envíe datos según sea necesario.

Lee:  Qué es la lámpara de vapor de sodio : Funcionamiento y sus aplicaciones

Otra terminología de la tecnología Ethernet incluye:

  • Medio: en la tecnología Ethernet moderna, un medio es un par trenzado o cableado de fibra óptica que los dispositivos Ethernet conectan para proporcionar una ruta para que viajen los datos.
  • Segmento: Un solo medio compartido.
  • Nodo: Dispositivos que se conectan a un segmento.

Ethernet estándar puede enviar datos a velocidades de 10 Mbps a 100 Mbps. Gigabit Ethernet es un término utilizado en el estándar IEEE 802.3 para describir las velocidades de Ethernet que viajan a una velocidad de 1 Gbps. Gigabit Ethernet se utilizó por primera vez para el transporte de redes troncales y para servidores de alto rendimiento o alta capacidad. Sin embargo, con el tiempo, las conexiones de escritorio y las PC han podido soportarlo.

Otra información sobre Ethernet

Ethernet no debe confundirse con Wi-Fi: Ethernet usa cables para conectar computadoras y dispositivos, Revista PC explicado.4
Casi todas las referencias a una red o conexión LAN son Ethernet.

¿Qué es Ethernet industrial?

Industrial Ethernet es tal como suena: Ethernet aplicado a un entorno industrial, que a menudo requiere conectores y cables más resistentes y, lo que es más importante, mejor determinismo. Para lograr un mejor determinismo, Ethernet industrial utiliza protocolos especializados junto con Ethernet. Los protocolos de Ethernet industrial más populares son PROFINET®Ethernet/IP®EtherCAT®SERCOS III y POWERLINK®.

Con Ethernet industrial, las velocidades de transmisión de datos oscilan entre 10 Mbps y 1 Gbps.5
Sin embargo, 100 Mbps es la velocidad más popular utilizada en aplicaciones de Ethernet industrial.

Figura 2. Industrial Ethernet requiere consideraciones adicionales que no se ven en los sistemas Ethernet utilizados en una oficina. El equipo de fabricación en los pisos de la planta está expuesto a diferentes temperaturas, vibraciones y otros ruidos potencialmente molestos.

Cómo funciona

Los protocolos de Ethernet industrial, como PROFINET y EtherCAT, modifican el Ethernet estándar para garantizar que los datos de fabricación específicos no solo se envíen y reciban correctamente, sino que también se envíen y reciban a tiempo cuando se necesitan los datos para realizar una operación específica. Por ejemplo, una planta de llenado de botellas que utiliza la tecnología de automatización de Ethernet industrial puede enviar datos de llenado a través de la red para garantizar que las botellas se llenen según lo previsto. Cuando una botella está llena, se enviará un comando de parada de llenado a través de la red, informó Real Time Automation.6

Lee:  Fusible electrónico de 10 A que permite una protección compacta contra sobrecorriente para fuentes de alimentación de 48 V

Tal mensaje no sería tan crucial en un entorno de oficina, dijo la fuente. Si se pierde una página web, el usuario simplemente presiona el botón de actualización. En la fábrica, sin embargo, un pequeño problema podría convertirse en un desastre: la empresa no puede tomarse el tiempo para que alguien note el error y presione manualmente un botón. Sin embargo, la red de automatización de Ethernet industrial puede detectar un error en el proceso de embotellado y detener automáticamente un proceso, lo que evita la pérdida de tiempo, producto y dinero.

Otras diferencias entre Ethernet y Ethernet industrial

Ethernet se puede usar en más oficinas que en entornos industriales, informó Real Time Automation. Office Ethernet está diseñado para un nivel básico de uso, mientras que Industrial Ethernet se puede considerar para múltiples niveles y aplicarse a entornos de trabajo más pesados.

Industrial Ethernet es más adecuado para manejar el ruido de la fábrica, las necesidades de los procesos de fábrica y los entornos más duros, e incluso puede responder mejor a las colisiones de datos en la planta.

Los cables y conectores también pueden diferir en la tecnología Ethernet industrial. Por ejemplo, los conectores utilizados en un entorno industrial no serán mecanismos básicos de bloqueo a presión, informó Real Time Automation. Debido al entorno más duro, se necesitan mecanismos de bloqueo más pesados. Los conectores sellados también se necesitan a menudo en aplicaciones de servicio pesado.

El cableado también puede diferir entre Ethernet comercial o de oficina y Ethernet industrial. Los cables de la industria ligera pueden tener una cubierta de mayor calidad que los cables Ethernet normales. Y, como era de esperar, la cubierta alrededor de los cables de alta resistencia y el metal utilizado también aumentan en calidad para hacerlos más duraderos.

Lee:  Proyectos eléctricos para estudiantes de ingeniería.

El determinismo es un factor importante al definir Industrial Ethernet y separarlo de Ethernet. Ethernet estándar no es determinista por sí solo,7
pero los entornos industriales requieren determinismo. Necesitan que los paquetes de datos se envíen y reciban en momentos específicos, y necesitan una garantía de que los datos se entregarán todas y cada una de las veces. Esto se debe a que una pérdida de datos o un retraso de datos entre equipos en un entorno industrial puede terminar en un desastre, como una falla importante en el proceso de producción, por ejemplo. Esta transferencia de información en tiempo real suele ser un factor decisivo importante para una empresa cuando se trata de elegir qué tipo de solución Ethernet implementar. Las empresas deberán evaluar sus necesidades específicas y determinar qué solución Ethernet es la mejor para su organización.

Referencias

1 ANSI/IEE 802.3-2002—Estándar IEEE para TI—Telecomunicaciones e intercambio de información entre sistemas—LAN/MAN—Requisitos específicos—Parte 3: Método de acceso CSMA/CD y especificaciones de la capa física—Revisión de mantenimiento #6. IEEE, 2002.

2 Tutorial de Ethernet—Parte 1: Conceptos básicos de redes. Lantronix.

3 Nick Pidgeon. “Cómo funciona Ethernet.” Como funcionan las cosasabril de 2000.

4Definición de: Ethernet. Revista PC.

5Todo sobre Ethernet industrial. Hirschmann.

6¿Qué es Ethernet industrial?. Automatización en tiempo real.

7Comprender la velocidad y el determinismo de Ethernet.” Mundo de la automatizaciónnoviembre de 2022.

Javired
Javired

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.