O que é Ethernet? Por que usamos Ethernet em PLC?
Índice
Introdução à Ethernet
Ethernet é uma tecnologia que conecta redes locais com fio (LANs), permitindo que dispositivos se comuniquem por meio de um protocolo comum — uma linguagem de rede universal. Desenvolvida no início dos anos 1970 na Xerox PARC por Bob Metcalfe, a Ethernet foi projetada para facilitar a troca de informações entre computadores dentro do mesmo prédio, dando origem ao termo LAN, ou “Local Area Network”.
As origens da Ethernet
Inicialmente, a Ethernet utilizava cabos coaxiais simples para conectar todos os computadores. Essa configuração permitia que qualquer dispositivo transmitisse mensagens, conhecidas como “frames Ethernet”, pelo fio a qualquer momento.
Outros dispositivos na rede escutariam e processariam quadros endereçados a eles. Esse sistema direto minimizou a fiação, mas introduziu a possibilidade de colisões de dados quando dois dispositivos transmitiam simultaneamente.
Como funciona a Ethernet
Para lidar com colisões de dados, a Ethernet empregou o algoritmo “Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection” (CSMA/CD). Esse método permitiu que dispositivos detectassem a portadora e evitassem transmitir quando outro dispositivo estivesse enviando dados, melhorando a confiabilidade da rede.
Apesar dos primeiros equívocos sobre sua imprevisibilidade, a Ethernet provou ser uma tecnologia de rede confiável e acabou se tornando o padrão de fato para conectividade de área local.
Evolução dos cabos coaxiais para a topologia em estrela
Conforme a tecnologia avançou, a Ethernet evoluiu além de sua configuração de meio compartilhado original. A introdução de switches Ethernet em meados da década de 1990 transformou a topologia de rede de um barramento para uma configuração em estrela.
Cada dispositivo agora se conecta a um switch central por meio de fiação dedicada, que retransmite quadros para o destino apropriado. Esse desenvolvimento aprimorou a capacidade plug-and-play da Ethernet e melhorou significativamente seu desempenho e escalabilidade.
Ethernet em redes modernas
Hoje, Ethernet se refere tanto à tecnologia básica de rede envolvendo switches quanto ao formato de quadro Ethernet usado para codificar mensagens transmitidas pelas redes.
Embora a Ethernet continue sendo principalmente uma tecnologia com fio, ela interopera com tecnologias sem fio como Wi-Fi em camadas de rede mais altas, mesmo que elas usem formatos de quadro diferentes nas camadas física e de link de dados. A simplicidade e versatilidade da Ethernet levaram à adoção generalizada em vários domínios.
Recursos avançados de Ethernet
Ao longo dos anos, a Ethernet incorporou recursos avançados, como o padrão Ethernet Operations, Administration, and Maintenance (OAM).
Essas melhorias permitem aplicações profissionais de telecomunicações e gerenciamento de rede sofisticado, solidificando a posição da Ethernet como uma solução de rede robusta e adaptável.
Ethernet e CLPs
Em ambientes industriais, a Ethernet desempenha um papel crucial na conexão CLPs e outros dispositivos de controle. EtherNet/IP, por exemplo, utiliza pacotes Ethernet com as camadas Common Industrial Protocol (CIP), TCP/IP e UDP para facilitar a troca de dados entre controladores e dispositivos como transmissores de fluxo. Essa integração permite comunicação e controle eficientes dentro de redes industriais.
Por que usar Ethernet em CLPs?
Empregar Ethernet em PLCs oferece inúmeros benefícios, incluindo protocolos de comunicação padronizados, altas velocidades de transmissão de dados e a capacidade de integração com a infraestrutura de rede existente. PLCs habilitados para Ethernet podem se comunicar facilmente com outros dispositivos na rede, simplificando a arquitetura do sistema e reduzindo custos associados a soluções de rede proprietárias.
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Conclusão
A jornada da Ethernet de um simples sistema de cabo coaxial para uma pedra angular da rede moderna exemplifica sua adaptabilidade e relevância duradoura. No cenário de automação industrial, a integração da Ethernet com PLCs simplificou os processos de comunicação, melhorou a eficiência do sistema e abriu novas possibilidades para controle e gerenciamento de dados.
Sua ampla adoção ressalta o papel fundamental da Ethernet na conexão de redes do mundo, tanto em ambientes de escritório quanto em ambientes industriais.
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