Standard Ethernet ? przyszłość sieci automatyki poziomu obiektowego?

Aktywne (inteligentne) moduły I/O z interfejsami sieciowymi Ethernetu przemysłowego mogą być instalowane w bezpośredniej bliskości czujników i urządzeń wykonawczych, obsługujących urządzenia w procesie przemysłowym. Pozwala to na wyeliminowanie znaczących ilości przewodów sygnałowych i zastąpienie ich standardowymi magistralami transmisji danych z dwukierunkową komunikacją. Ułatwia również integrację modułów I/O z innymi modułami w sieci, np. sterownikami PLC.
Czujniki w aplikacjach przemysłowych są jak "zwiadowcy"? dostarczają niezbędnych informacji, które pozwalają na bardziej efektywne i sprawne prowadzenie procesów produkcyjnych, ograniczenie strat, a ewentualne stany zagrożeń lub awaryjne są zgłaszane do układu sterującego w czasie umożliwiającym podjęcie działań naprawczych, gdy coś w procesie szwankuje. Obecnie, dzięki coraz powszechniejszemu wprowadzeniu w przemysłowych systemach automatyki standardu Ethernet, sygnały z i do czujników mogą być przesyłane w bardzo szybkich magistralach komunikacyjnych, dwukierunkowo, co znacznie zwiększa skuteczność ich działania w systemie monitoringu i sterowania oraz przyczynia się do wzrostu wydajności procesów przemysłowych.
W klasycznych rozwiązaniach zwykle czujniki przekazywały swoje sygnały przez tzw. przewody sygnałowe do modułów obsługi sygnałów wejściowych w sterowni, gdzie były one dekodowane i na ich podstawie sterowniki generowały sygnały dla systemu monitoringu lub do urządzeń wykonawczych. Wraz z ewolucją systemów sterowania i monitoringu liczba sygnałów z różnego typu czujników w aplikacjach przemysłowych wciąż wzrastała, co prowadziło do skomplikowania instalacji oraz wymagało wykorzystania coraz większej liczby modułów obsługujących coraz bardziej skomplikowane struktury danych przekazywanych przez czujniki (ciśnienie, poziom cieczy w zbiorniku, wykrywanie ruchu, identyfikacja określonych wzorów, kształtów itp.). W ślad za tym pojawiała się konieczność zarządzania tymi sygnałami i systemami obsługi różnych protokołów komunikacyjnych i transmisji danych, prowadzenia specjalistycznych szkoleń dla załogi i grup serwisowych itp.
We współczesnych aplikacjach przemysłowych systemów sterowania i monitoringu coraz powszechniejszym standardem komunikacji między elementami systemowymi staje się Ethernet. Argumentem przemawiającym za utrzymaniem na poziomie obiektowym innych standardów komunikacji i transmisji danych był dotąd fakt, że standard Ethernet nie spełniał wszystkich rygorystycznych wymogów niezbędnych do poprawnego i niezawodnego prowadzenia komunikacji pomiędzy modułami sieci rozmieszczonymi bezpośrednio na liniach produkcyjnych. Jednak wraz z pojawieniem się na rynku deterministycznych protokołów Ethernet oraz protokołów redundantnych, praktycznie bezawaryjnych, potrzeba wprowadzania oddzielnej magistrali komunikacyjnej dla pozyskiwania danych z czujników radykalnie się zmniejszyła. Obecnie możliwe i pożądane jest wdrażanie zintegrowanej infrastruktury Ethernetu przemysłowego, który rozciąga się, poczynając od centrum sterowania, aż do najniższego poziomu sieci ? czujników i elementów wykonawczych.
Do tegotypu zastosowań na rynku dostępne są specjalne bloki I/O (zwane też blokami dystrybucyjnymi), zapewniającymi rozprowadzenie sygnałów komunikacyjnych standardu Ethernet bezpośrednio do modułów czujnikowych. Bloki takie mogą być instalowane na liniach przemysłowych, w bezpośredniej bliskości obsługiwanych czujników lub elementów wykonawczych, dzięki czemu upraszcza się cała instalacja systemowa i redukuje liczba kabli sygnałowych. Gwarantują one dwukierunkową, bezpieczną komunikację danych modułami I/O i innymi elementami sieci automatyki. Infrastruktura sieci automatyki przemysłowej z zaimplementowanym standardem Ethernet stwarza olbrzymi potencjał w zakresie poprawy wydajności obsługiwanych procesów przemysłowych oraz ograniczenia kosztów ich utrzymania, eksploatacji. Może ona bowiem nie tylko obsługiwać funkcje sterowania, monitoringu czy bezpieczeństwa, ale również akwizycji danych, zarządzania zasobami, obsługi danych historycznych, raportów, wizualizacji i innych elementów niezbędnych we współczesnych zakładach przemysłowych. Implementacja standardu Ethernet również na poziomie obiektowym sieci automatyki pozwala też na ujednolicenie standardów komunikacji i transmisji danych w zakładzie, bazujących na jednym protokole, ograniczenie ilości niezbędnej infrastruktury sieci i jej uproszczenie pod względem organizacyjnym.