Aktuální vydání

celé číslo

11

2020

Systémy řízení výroby a výrobních podniků

Elektrické, pneumatické a hydraulické pohony

celé číslo

Zájem o přístroje pro Ethernet dále strmě poroste

číslo 4/2003

Zájem o přístroje pro Ethernet dále strmě poroste

Počet dodaných produktů charakteru průmyslových automatizačních přístrojů a zařízení komunikujících prostřednictvím sítě Ethernet v poslední době velmi rychle rostl. Přesto, že trh s automatizační technikou zažíval v té době své nejhorší období za posledních deset let, bylo v této oblasti v letech 2000 až 2002 v celosvětovém měřítku zaznamenáno průměrné tempo růstu o téměř 60 % za rok. Svým způsobem výjimečný trend přitom neochabuje, spíše naopak.

Podle výsledků jednoho z aktuálních nezávislých průzkumů lze očekávat, že celkový objem dodávek průmyslových přístrojů pro Ethernet poroste v celosvětovém měřítku po příštích pět let v průměru každoročně o 84,1 %, počítáno v počtu dodaných kusů. Zatímco v roce 2002 bylo dodáno asi 286 800 těchto uzlů, v roce 2007 by jich mělo být více než 6,06 milionu (obr. 1).

Obr. 1.

K uvedeným číslům v souhrnu dospěla ARC Advisory Group, renomovaná společnost zabývající se sledováním trendů v oboru automatizační techniky, ve své studii Ethernet at the Device Level Worldwide Outlook vydané v lednu 2003, věnované analýze současného trhu a předpovědi jeho vývoje do roku 2007. Z komentáře ARC ke studii [1] v dalším textu vyjímáme některé důležité postřehy.

Explozivní růst zájmu

Pronikání Ethernetu do jednotlivých přístrojů používaných k automatickému řízení průmyslových technologických procesů je klíčovým faktorem, který bude mít dalekosáhlý vliv na budoucí architekturu automatizovaných výrobních systémů. Počet nových ethernetových produktů tohoto druhu uvedený na trh v posledních třech letech byl poměrně značný. Na nabídce se podílely nejen nejrůznější firmy z celého oboru automatizace, od hlavních dodavatelů automatizační techniky, přes výrobce snímačů a řídicích systémů až po malé firmy působící jen ve vybraných segmentech trhu, ale i společnosti jinak aktivní především v oblasti informačních technologií (IT), které rozšiřují svou nabídku produktů pro vytváření infrastruktury i na sféru výroby. Mnohé z nových produktů představených v posledních šesti až dvanácti měsících však zatím nejsou na trhu dostatečně dlouho k tomu, aby stačily vyvolat odpovídající zájem – zejména vezme-li se v úvahu tradiční konzervatismus s jeho důvodnou obavou z rizika, panující v oboru automatizace.

Koneční uživatelé si již nicméně uvědomují možnosti nabízené jim sítí Ethernet s protokoly TCP/IP, zejména co se týče schopnosti přístupu k přístrojům z webu a souvisejících služeb. Není pochyb o tom, že jejich důkladná obeznámenost s Ethernetem, s jeho technikou i přínosy, byla i nadále bude hlavní hnací silou při jeho pronikání do oblasti automatizace bez ohledu na útlum růstu ekonomiky a konkurenci ze strany stávajících průmyslových komunikačních sběrnic. Potvrzením správnosti této úvahy je již zmíněný velmi nadprůměrný růst objemu dodávek průmyslových přístrojů pro Ethernet v posledních třech letech, počítaný v mnoha desítkách procent ročně, který vynikne zejména při porovnání s celkovou situací na trhu s prostředky automatizační techniky, v téže době se spíše jen potácejícím. Podmínky na trhu byly dokonce tak napjaté, že došlo ke zcela zjevnému poklesu počtu prodaných kusů i v některých jeho segmentech těsně spjatých s přístroji pro Ethernet, např. u malých programovatelných automatů a hardwarových komponent distribuovaných řídicích systémů.

Většinu přírůstku dodávek přístrojů pro Ethernet lze přitom pokládat za přímý důsledek skutečně velmi velkého počtu nových výrobků uvedených na trh v posledních dvou letech, a to zejména hlavními dodavateli automatizační techniky. Tento příliv nových výrobků stále pokračuje a jeho útlum není, po celou dobu sledovanou ve studii, v dohledu. Je nicméně patrné, že rychlost, s jakou se bude Ethernet prosazovat na úrovni přístrojů, bude záviset na jedné straně na tom, jak rychle poroste ochota uživatelů ho používat, a na druhé na tom, v jaké míře ho za rozhraní pro úroveň přístrojů budou volit výrobci automatizační techniky.

Vyhovět budoucím potřebám výrobních podniků

V praxi oboru IT jsou spolu nerozlučně spjaty Ethernet a rodina protokolů TCP/IP. Hlavní příčinou zájmu o přístroje schopné komunikovat po Ethernetu je proto právě jejich schopnost obsáhnout protokoly TCP/IP a s nimi související oblast aplikačních služeb, na které dodavatelé i uživatelé automatizační techniky nahlížejí jako na klíč k budoucím výrobním procesům založeným na velmi široké výrobní spolupráci nemyslitelné bez pořizování, přenosů a zpracovávání velkých objemů dat mnoha různých typů.

Rychlý průnik ethernetových sítí do komunikace mezi přístroji je přitom podporován z mnoha stran. Mnohdy jde dokonce i o tytéž aspekty, pro které Ethernet nyní jednoznačně dominuje na vyšších úrovních automatizační hierarchie. Požadavky kladené na průmyslové komunikační sítě na úrovni přístrojů jsou ovšem v mnoha směrech odlišné. Současná technika průmyslového Ethernetu i příslušné produkty je tudíž všechny neuspokojují, čímž na trhu vznikl značný prostor pro rozličná řešení komunikace na úrovni průmyslových přístrojů souhrnně označovaná jako průmyslové komunikační sběrnice. Technika Ethernetu se ale dále rozvíjí. Vedle pokračujícího výzkumu a vývoje v odvětví informačních technologií (IT) a v akademických institucích roste počet dodavatelů automatizační techniky snažících se vytvořit produkty umožňující využívat síť Ethernet a přitom vhodné pro použití v průmyslu. Poté, co splaskla bublina internetového trhu sytící je koncem 90. let minulého století, se o výrobní odvětví začínají znovu zajímat i někteří z velkých dodavatelů z oboru IT.

Příležitosti i rizika

Jednoduché přidání spojení po Ethernetu ale samo o sobě neposkytuje přístroji žádnou použitelnou formu interoperability – fyzická vrstva sítě je sama o sobě bezvýznamná. Ethernetové produkty charakteru přístrojů se přitom vyskytují v širokém rozpětí od proprietárních zařízení, která jednoduše využívají fyzickou vrstvu podle standardu Ethernet, až po zařízení nabízející, prostřednictvím podpory služeb založených na internetu a průmyslových standardech, pozorovatelnost, možnosti správy a distribuovanou automatizaci. Projektování, implementace, provoz a údržba sítí naposled uvedených zařízení jsou současně významným příslibem i výzvou pro uživatele i dodavatele.

Nehledě na působivý nástup průmyslových přístrojů komunikujících v síti Ethernet závisí rychlost, s jakou budou v budoucnu přijímány, na úspěšném zvládnutí mnoha problémům, a to u dodavatelů i u konečných uživatelů. Patrné nadšení pro ethernetové propojení přístrojů je naproti tomu tlumeno mnoha obavami z jeho použití na úrovni řízení technologických procesů – obavami již staršími i novými. Počínaje např. otazníky nad použitím fyzické infrastruktury sítě Ethernet v nepříznivých provozních podmínkách panujících v průmyslových provozech, přes představy o způsobu obstarání, dodávky a údržby sítě až po úvahy o roli distribuovaných architektur řídicích systémů při budoucích výrobních operacích. Na zodpovězení teorií i praxí čekají např. tyto otázky strategické povahy:

  • Které faktory rozhodují o úspěšném použití automatizace založené na Ethernetu?
  • Jaká je budoucí role IP (Internet Protocol) při řízení v reálném čase?
  • Způsobí příchod Ethernetu ve variantě zajištující i napájení přístrojů odklon od používání dosavadních průmyslových komunikačních sběrnic?
  • Které fyzické standardy sítě Ethernet budou použity v průmyslových provozních podmínkách?
  • Jaký bude vliv nových procesorů a technik vestavěných (embedded) systémů?

Další informace o uvedené studii i o dané problematice lze nalézt na stránce http://www.arcweb.com

Literatura:

[1] Ethernet Industrial Devices to Grow 84 % Annually. ARC Advisory Group, ARC News, 15.ledna 2003.

(sk)

Inzerce zpět