미래 산업의 네트워크를 선도하는 EtherNet/IP 기술
  • 2024-03-11
  • 신윤오 기자, yoshin@elec4.co.kr
  • ODVA 조익영 전무


EtherNet/IP는 단일 컨트롤러, 기계 또는 스키드에서 이산(discrete), 하이브리드 및 프로세스 자동화에 이르기까지 모든 시설 설치를 수용할 수 있는 검증된 산업제어 네트워킹 솔루션이다. 
 

이더넷 - APL의 물리적 구성도

자동차, 반도체, 포장, 식 음료, 제약, 물 및 폐수, 화학, 광업, 석유 및 가스 등 다양한 산업분야에서 EtherNet/IP 통신 및 제어기술에 더욱 많이 의존하고 있다. EtherNet/IP는 ODVA의 CIPTM 애플리케이션 계층을 활용하고 이더넷, Wi-Fi 또는 5G와 같은 표준 네트워킹 기술에 배포하여 애플리케이션의 유연성을 상당히 높였다.

최고 자동화 네트워크 솔루션으로 변화

EtherNet/IP를 통해 사용자는 프로세스 자동화 담당자가 필요로 하는 안전하고 유연한 애플리케이션 별 기능을 실시간으로 제공할 수가 있게 되었다. 실시간 데이터의 경우 사용자는 IIoT 디바이스에서 제공되는 정보에 비할 바 없이 액세스가 잘 되기 때문에 운영이 어떻게 수행되는지에 대한 가시성과 통찰력을 즉시 얻을 수 있으며, 이를 통해 보다 나은 비즈니스 의사 결정을 할 수가 있게 되었다. 

EtherNet/IP는 상용의 기술 및 표준, TCP/IP Suite와 결합된 IEEE 802.3 프로토콜로 구성된 수정되지 않은 인터넷 프로토콜 및 이더넷에 일부 의존함으로써 업계 최고의 자동화 네트워크 솔루션으로 변화되었으며, 이를 통해 원활한 상호연결-네트워크가 가능하게 되었다.

초기 개발목적이 단순히 자동화 분야의 솔루션이었다면 지금은 여러 프로토콜 기관과 기술적 교류를 통해 난해한 문제들을 해결하여 EtherNet/IP를 사용하면 사용자는 EtherNet/IP의 CIP SafetyTM 확장 기능을 통해 기능적 안전성, CIP Security을 통한 사이버 보안, CIP EnergyTM을 통한 지속 가능성 유지와 에너지의 효율성제고, CIP Sync을 통한 시간동기화 등 다양한 애플리케이션 요구사항을 해결할 수가 있게 되었다. 

또한 EtherNet/IP는 병렬 중복 프로토콜, Device Level Ring 및 동시연결을 통해 폴트 톨러런스-리던던시[fault tolerant redundancy]를 제공할 수 있다. EtherNet/IP는 상호운용 성을 보장하고 자산관리에 도움이 되는 장치들의 정보를 제공하는 방법을 정의하는 프로파일을 사용하고 있다.

이더넷-APL과 같은 프로세스 자동화 특정기능 향상

EtherNet/IP는 원래 이산 형 제조를 위해 도입되었지만 이더넷-APL과 같은 프로세스 자동화 특정기능 향상으로 인해 네트워크 및 장치상태 모니터링을 위한 프로세스 자동화, 보안 및 안전, 원격장치 구성을 위한 EtherNet/IP의 장점이 개방되었다. 

실제로 현재 NAMUR(독일의 화학 산업을 위한 표준을 제정하는 Normenarbeitsgemeinschaft f?r Mess- und Regeltechnik in der Chemischen Industrie)는 EtherNet/IP를 프로세스 산업의 최소 바인딩 요구사항 중 하나로 지정했다.

이더넷/IP 통신망은 이더넷-APL 물리계층을 프로세스 플랜트에서 활용할 수가 있다. 이더넷-APL은 싱글페어 이더넷(SPE), 엔지니어링 전력, 본질안전 및 A형 필드버스 케이블의 조합이다. 따라서 이더넷-APL은 트렁크 길이당 최대 1,000미터의 장거리 케이블, 전력 인프라 및 클래스 1 위험 구역과 부서 모두에게 본질안전 보호에 대한 프로세스 업계의 요구를 충족한다. 본질안전 보호를 정의하기 위해 2-WISE를 사용하면 계산 없이 간단한 검증단계를 수행할 수 있으며 10BASE-T1L은 고속의 시운전을 위해 10Mbit/s 속도를 지원한다(기존 아날로그 통신에서는 상상이 안 되는 고속의 통신이다).

ODVA, EtherNet/IP 생태계 지속적 확장

또한 EtherNet/IP는 NE107 진단, HART 통합, IO-Link 통합을 통해 프로세스 자동화를 지원한다. 프로세스 자동화에서 EtherNet/IP를 광범위하게 사용함으로써 HART와 EtherNet/IP, IO-Link와 EtherNet/IP 디바이스 간의 통신을 향상시키는 원활한 정보공유와 함께 보다 효율적이고 상호 연결된 인프라가 제공된다.  

ODVA는 프로세스 자산 관리도구로 통합을 단순화하기 위해 FDT 및 FDI를 포함한 차세대 디지털화된 디바이스 설명 파일로 EtherNet/IP 생태계를 지속적으로 확장해나가고 있다. 또한 ODVA는 통신 프로토콜 간 통합이 가능한 PA-DIM 프로세스 자동화 디바이스 정보모델 사양을 지원하고 NOA(NAMUR Open Architecture)의 요구사항을 충족하며 최종사용자가 플랜트 전반의 디바이스 데이터를 더 잘 사용할 수 있도록 했다. 마지막으로, EtherNet/IP는 향상된 디바이스간 상호호환성을 위해 프로세스 디바이스 프로파일을 지원한다. 

EtherNet/IP는 이더넷-APL, PA-DIM, NE107 및 이중화를 포함하여 자동화 사용자가 요구하는 강력한 네트워크 솔루션을 제공한다.
www.odva.org/processautomation의 Field Device Level 기술 논문에서 Process Automation: EtherNet/IP를 확인 할 수가 있다.
 

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