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Qu'est-ce qu'Ethernet ? Pourquoi utilise-t-on Ethernet dans les automates programmables ?

Ethernet est devenu l'épine dorsale des réseaux locaux modernes, offrant un moyen fiable et efficace de communication entre les appareils. Dans le domaine de l'automatisation industrielle, l'intégration d'Ethernet aux automates programmables industriels (PLC) a révolutionné la façon dont les équipements industriels communiquent, permettant un échange de données plus rapide et des processus de contrôle améliorés.

Table des matières

Introduction à Ethernet

Ethernet est une technologie qui permet de connecter des réseaux locaux câblés (LAN), permettant aux appareils de communiquer via un protocole commun, un langage réseau universel. Développé au début des années 1970 au Xerox PARC par Bob Metcalfe, Ethernet a été conçu pour faciliter l'échange d'informations entre les ordinateurs d'un même bâtiment, donnant naissance au terme LAN, ou « réseau local ».

Les origines d'Ethernet

Au départ, Ethernet utilisait de simples câbles coaxiaux pour relier tous les ordinateurs entre eux. Cette configuration permettait à n'importe quel appareil de transmettre des messages, appelés « trames Ethernet », sur le réseau à tout moment.

D'autres appareils du réseau écoutaient et traitaient les trames qui leur étaient adressées. Ce système simple réduisait le câblage mais introduisait la possibilité de collisions de données lorsque deux appareils transmettaient simultanément.

Comment fonctionne Ethernet

Pour éviter les collisions de données, Ethernet a utilisé l'algorithme « Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection » (CSMA/CD). Cette méthode permet aux appareils de détecter la porteuse et d'éviter de transmettre lorsqu'un autre appareil envoie des données, améliorant ainsi la fiabilité du réseau.

Malgré les premières idées fausses sur son imprévisibilité, Ethernet s’est avéré être une technologie de réseau fiable et est finalement devenu la norme de facto pour la connectivité locale.

Evolution des câbles coaxiaux vers la topologie en étoile

Au fur et à mesure des progrès technologiques, Ethernet a évolué au-delà de sa configuration de support partagé d'origine. L'introduction des commutateurs Ethernet au milieu des années 1990 a transformé la topologie du réseau d'une configuration en bus à une configuration en étoile.

Chaque appareil est désormais connecté à un commutateur central via un câblage dédié, qui relaie les trames vers la destination appropriée. Ce développement a renforcé la capacité plug-and-play d'Ethernet et a considérablement amélioré ses performances et son évolutivité.

Ethernet dans les réseaux modernes

Aujourd'hui, Ethernet fait référence à la fois à la technologie de réseau de base impliquant des commutateurs et au format de trame Ethernet utilisé pour coder les messages transmis sur les réseaux.

Bien qu'Ethernet reste avant tout une technologie filaire, elle interagit avec les technologies sans fil comme le Wi-Fi au niveau des couches réseau supérieures, même si elles utilisent des formats de trame différents au niveau des couches physique et de liaison de données. La simplicité et la polyvalence d'Ethernet ont conduit à une adoption généralisée dans de nombreux domaines.

Fonctionnalités avancées d'Ethernet

Au fil des années, Ethernet a intégré des fonctionnalités avancées telles que la norme Ethernet Operations, Administration, and Maintenance (OAM).

Ces améliorations permettent des applications de télécommunications professionnelles et une gestion de réseau sophistiquée, consolidant la position d'Ethernet en tant que solution réseau robuste et adaptable.

Ethernet et automates programmables

Dans les environnements industriels, Ethernet joue un rôle crucial dans la connexion Automates programmables et d'autres dispositifs de contrôle. EtherNet/IP, par exemple, utilise des paquets Ethernet avec les couches Common Industrial Protocol (CIP), TCP/IP et UDP pour faciliter l'échange de données entre les contrôleurs et les dispositifs tels que les transmetteurs de débit. Cette intégration permet une communication et un contrôle efficaces au sein des réseaux industriels.

Pourquoi utiliser Ethernet dans les API ?

L'utilisation d'Ethernet dans les automates programmables offre de nombreux avantages, notamment des protocoles de communication standardisés, des vitesses de transmission de données élevées et la possibilité de s'intégrer à l'infrastructure réseau existante. Les automates programmables compatibles Ethernet peuvent facilement communiquer avec d'autres périphériques du réseau, ce qui simplifie l'architecture du système et réduit les coûts associés aux solutions réseau propriétaires.

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Conclusion

Le passage d'Ethernet d'un simple système de câbles coaxiaux à une pierre angulaire des réseaux modernes illustre son adaptabilité et sa pertinence durable. Dans le paysage de l'automatisation industrielle, l'intégration d'Ethernet aux PLC a rationalisé les processus de communication, amélioré l'efficacité du système et ouvert de nouvelles possibilités de contrôle et de gestion des données.

Son adoption généralisée souligne le rôle fondamental d’Ethernet dans la connexion des réseaux mondiaux, tant dans les environnements de bureau que dans les environnements industriels.

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