Che cosa è Ethernet? Perché utilizziamo Ethernet nei PLC?
Sommario
Introduzione a Ethernet
Ethernet è una tecnologia che collega reti locali cablate (LAN), consentendo ai dispositivi di comunicare tramite un protocollo comune, un linguaggio di rete universale. Sviluppata nei primi anni '70 presso lo Xerox PARC da Bob Metcalfe, Ethernet è stata progettata per facilitare lo scambio di informazioni tra computer all'interno dello stesso edificio, dando origine al termine LAN, ovvero "Local Area Network".
Le origini di Ethernet
Inizialmente, Ethernet utilizzava semplici cavi coassiali per collegare tutti i computer insieme. Questa configurazione consentiva a qualsiasi dispositivo di trasmettere messaggi, noti come "frame Ethernet", sul cavo in qualsiasi momento.
Altri dispositivi sulla rete ascoltavano ed elaboravano frame a loro indirizzati. Questo sistema semplice riduceva al minimo il cablaggio ma introduceva la possibilità di collisioni di dati quando due dispositivi trasmettevano simultaneamente.
Come funziona Ethernet
Per gestire le collisioni di dati, Ethernet ha impiegato l'algoritmo "Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection" (CSMA/CD). Questo metodo ha consentito ai dispositivi di rilevare il vettore ed evitare di trasmettere quando un altro dispositivo stava inviando dati, migliorando l'affidabilità della rete.
Nonostante i primi equivoci sulla sua imprevedibilità, Ethernet si è dimostrata una tecnologia di rete affidabile e alla fine è diventata lo standard de facto per la connettività locale.
Evoluzione dai cavi coassiali alla topologia a stella
Con l'avanzare della tecnologia, Ethernet si è evoluta oltre la sua configurazione originale di mezzo condiviso. L'introduzione degli switch Ethernet a metà degli anni '90 ha trasformato la topologia di rete da una configurazione a bus a una a stella.
Ogni dispositivo ora si collega a uno switch centrale tramite cablaggio dedicato, che inoltra i frame alla destinazione appropriata. Questo sviluppo ha migliorato la capacità plug-and-play di Ethernet e ne ha migliorato significativamente le prestazioni e la scalabilità.
Ethernet nelle reti moderne
Oggigiorno, Ethernet si riferisce sia alla tecnologia di rete di base che coinvolge gli switch, sia al formato di frame Ethernet utilizzato per codificare i messaggi trasmessi sulle reti.
Sebbene Ethernet rimanga principalmente una tecnologia cablata, interagisce con tecnologie wireless come Wi-Fi a livelli di rete superiori, anche se utilizzano formati di frame diversi a livello fisico e di collegamento dati. La semplicità e la versatilità di Ethernet hanno portato a un'adozione diffusa in più domini.
Funzionalità avanzate di Ethernet
Nel corso degli anni, Ethernet ha incorporato funzionalità avanzate come lo standard Ethernet Operations, Administration, and Maintenance (OAM).
Questi miglioramenti consentono applicazioni di telecomunicazioni professionali e una gestione di rete sofisticata, consolidando la posizione di Ethernet come soluzione di rete solida e adattabile.
Ethernet e PLC
Negli ambienti industriali, Ethernet svolge un ruolo cruciale nella connessione PLC e altri dispositivi di controllo. EtherNet/IP, ad esempio, utilizza pacchetti Ethernet con i livelli Common Industrial Protocol (CIP), TCP/IP e UDP per facilitare lo scambio di dati tra controller e dispositivi come i trasmettitori di flusso. Questa integrazione consente comunicazioni e controllo efficienti all'interno di reti industriali.
Perché utilizzare Ethernet nei PLC?
L'impiego di Ethernet nei PLC offre numerosi vantaggi, tra cui protocolli di comunicazione standardizzati, elevate velocità di trasmissione dati e la capacità di integrarsi con l'infrastruttura di rete esistente. I PLC abilitati Ethernet possono comunicare facilmente con altri dispositivi sulla rete, semplificando l'architettura del sistema e riducendo i costi associati alle soluzioni di rete proprietarie.
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Conclusione
Il percorso di Ethernet da semplice sistema di cavi coassiali a pietra angolare del networking moderno esemplifica la sua adattabilità e la sua rilevanza duratura. Nel panorama dell'automazione industriale, l'integrazione di Ethernet con i PLC ha semplificato i processi di comunicazione, migliorato l'efficienza del sistema e aperto nuove possibilità per il controllo e la gestione dei dati.
La sua ampia adozione sottolinea il ruolo fondamentale di Ethernet nel collegamento delle reti mondiali, sia negli ambienti d'ufficio che in quelli industriali.
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