โครงสร้างเครือข่าย EtherNet/IP

EtherNet/IP (IP = Industrial Protocol) คือ โปรโตคอลที่ถูกสร้างขึ้นสำหรับการสื่อสารในภาคอุตสาหกรรมซึ่งใช้สถาปัตยกรรม Ethernet ทำให้สามารถใช้งานร่วมกับอุปกรณ์ในโลกของ IT ได้ โดยสอดคล้องตามมาตรฐาน IEEE 802.3/TCP/UDP/IP  ในที่นี้เราคงไม่กล่าวถึงรายละเอียดและที่มาที่ไปของ EtherNet/IP แต่เราจะกล่าวถึงวิธีการต่อใช้งานอุปกรณ์ต่างๆ เช่น PLC Inverter และ Servo Driver ที่รองรับ EtherNet/IP  โดยมีอยู่ด้วยกัน 3 รูปแบบ ดังนี้

แบบที่ 1 Device Level Ring (DLR)

การต่อถึงกันของอุปกรณ์ต่างๆจะมีลักษณะเป็นวงแหวนดังแสดงในรูปข้างล่างนี้ ที่จุดต่อของอุปกรณ์แต่ละตัวจะต้องเป็น Ethernet Switch ซึ่งควรเป็น Industrial Switch (Industrial Ethernet Switch) ตัวอย่างเช่น PLC ในรูปจะมีพอร์ต EtherNet/IP จำนวน 2 พอร์ต ซึ่งทั้ง 2 พอร์ตนี้ทำหน้าที่เป็น Switch ในตัว  ส่วน HMI ในรูปจะมี EtherNet/IP เพียงพอร์ตเดียวจึงต้องต่อเข้ากับระบบผ่าน Ethernet Switch ซึ่งในรูปจะเป็น ETAB ของ Allen-Bradley ทำหน้าเป็น Switch

การต่อแบบ DLR จะสามารถต่อได้สูงสุด 50 โหนด และระยะทางระหว่างอุปกรณ์ไม่เกิน 100 เมตร  DLR จัดเป็นโครงสร้างเครือข่ายแบบ Fault tolerance คือ มีคุณสมบัติที่ทำให้ระบบสามารถทำงานต่อไปได้แม้จะเกิดล้มเหลวขึ้น เช่น สายสื่อสารที่จุดใดจุดหนึ่งชำรุดระบบก็ยังทำงานได้อย่างต่อเนื่อง

แบบที่ 2 Linear

การต่อแบบ Linear จะสามารถต่อได้สูงสุด 50 โหนด และระยะทางระหว่างโหนดไม่เกิน 100 เมตร  การต่อแบบนี้ทำได้ง่ายและค่าใช้จ่ายต่ำกว่าแบบ DLR ไม่จำเป็นต้องใช้ซอฟต์แวร์ตั้งค่าใดๆ  แต่การต่อแบบนี้มีข้อเสียตรงที่  ถ้ามีอุปกรณ์หรือสายสื่อสารที่ใดที่หนึ่งทำงานล้มเหลวจะทำให้อุปกรณ์ที่อยู่ในลำดับถัดไม่สามารถทำงานได้

แบบที่ 3 Star

การต่อแบบ Star สามารถใช้กับอุปกรณ์ที่มี Switch ในตัวหรือไม่มีก็ได้  การเพิ่มหรือถอดอุปกรณ์ออกจากระบบจะไม่มีผลกับการทำงานของอุปกรณ์ตัวอื่นๆ   สามารถต่อผสมผสานกับแบบ Linear ได้ เพื่อใช้ประโยชน์พอร์ตของ Switch ได้สูงสุดและประหยัดค่าใช้จ่าย

การเกิดความล้มเหลวของสายสื่อสารของอุปกรณ์ตัวใดตัวหนึ่งจะไม่มีผลกระทบกับอุปกรณ์ตัวอื่นๆ แต่อุปกรณ์ตัวนั้นจะไม่สามารถใช้งานได้เพียงตัวเดียวเท่านั้น

การเลือกรูปแบบโครงสร้างเครือข่ายว่าจะเป็นแบบไหนนั้นขึ้นอยู่กับความต้องการของระบบว่ามีความสำคัญมากน้อยขนาดไหน  ถ้าสำคัญมากการใช้แบบ DLR น่าจะเหมาะสม  ในบางกรณีถ้าระบบมีความซับซ้อนมากขึ้นเราสามารถใช้วิธีการต่อทั้งแบบ DLR, Linear และ Star ผสมกันเพื่อให้เหมาะกับความต้องการใช้งานได้