계장기술(PROCON)

특별기고 〈제3부>제한 장치를 위해 진일보된 단일쌍 이더넷 기술(Single-pair Ethernet Technology)

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작성자 최고관리자 댓글 0건 조회 35회 작성일 21-02-10 12:09

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- ODVA가 사상 최초로 공개하는 APL의 핵심 통신망 기술


시스템 평가 결과(System Evaluation Results)

T1S 하드웨어, 케이블 및 커넥터로 지원할 수 있는 노드 수를 결정하기 위해 여러 설정을 평가했다.
• T1S에서 지원할 수 있는 노드 수를 결정하기 위해 하드웨어, 케이블 및 커넥터 등, 여러 가지 설정에 대해 계속 평가했다.
• 총 40개의 노드 25미터 케이블의 시작 부분에 마스터 노드 0, 케이블 중간에 노드 1, 25미터 케이블 끝에 집중된 38개 노드
• 비트 오류 없이 수행 된 BER 테스트
• 노드에서 측정된 눈 높이와 일치하는 시뮬레이션 결과

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제한된 EtherNet/IP 통신 프로필 및 스택 요약(Constrained EtherNet/IP Communication Profile and Stack Summary)

EtherNet/IP 통신은 제한된 장치 및 네트워크 요구사항을 지원하지 않는다. 우측의 그림 14와 같이 제한된 장치 프로필의 개념에서 EtherNet/IP 통신 프로파일을 개발하는 것이 좋다.

최소 장치 개체 모델은 제한된 EtherNet/IP에 대해 동일한 기본 개체를 사용하지만, 기본 개체의 구현을 최소화한다. UDP를 통한 최소화된 CIP 전송이 있으며, UCMM+ Class 1만 지원한다.

 장치의 오버헤드를 줄이는 일환으로 옵션 기능을 제한하여 개체를 최소화한다. 연결 관리자가 예제로 표시된다. 속성과 서비스가 최소화되며, 통신 방법이 최소화된다. 단순화는 여전히 필요한 상호 운용성(Interoperability)을 유지한다.

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장치가 지원하는 애플리케이션 프로필은 Identity 개체의 애플리케이션 프로필 속성 25를 통해 보고된다. 새로운 EtherNet/IP 전송 애플리케이션 프로파일은 “전체” 및 “U DP 전용” 전송 프로파일이다. 전체 EtherNet/IP 전송 프로파일은 CIP 연결 관리 및 연결된 명시적 메시징을 위한 TCP 및 EtherNet/IP 캡슐화 세션, 암시적 메시지 전송을 위한 UDP 전송 프로토콜의 사용을 지정한다. UDP 전용 EtherNet/IP 전송 프로파일은 모든 데이터 전송에 UDP를 독점적으로 사용하도록 CIP 메시지를 지정한다. 이 프로파일은 TCP가 더 이상 필요하지 않기 때문에 단순화된 EtherNet/IP 스택이 된다. 새로운 “EtherNet/IP Capability” CPF 항목이 제안되었다. 이 새로운 CPF 항목은 EtherNet /IP Transports 애플리케이션 프로파일 데이터를 사용한다. “EtherNet/IP Capability” CPF 항목이 List Identity 응답에 유효한 항목으로 추가되었다. 이를 통해 List Identity를 사용하여 제한된 장치의 EtherNet/IP 기능을 검색할 수 있다. 여기에 새로운 EDS entry(Application Pro files Assem bly)가 결합되어 제약 조건을 설명한다. 장치의 EtherNet/IP 기능 중, 다음은 새로운 “EtherNet/IP Cap ability” CPF 항목에 대한 정의이다.
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새로운 EtherNet/IP 전송 애플리케이션 프로파일 정의는 지원되는 기능의 조합을 허용한다.

UDP 전용 장치의 통신을 단순화하면 TCP 연결과 캡슐화 세션이 제거되고, 통신 스택(Stack)의 복잡성이 감소한다. 단순화된 경우 몇 가지 예는 그림 16에서 설명한다. 그림 16은 전체 EtherNet/IP와 UDP 전용 UCMM 메시징을 비교한 것이다.

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다음 그림 17은 전체 EtherNet/IP와 UDP 전용 암시적 메시징을 비교한 것이다.
 CIP 보안에는 TLS와 DTLS 모두 필요하기 때문에 D TLS 전용 EtherNet/IP 적응에 대한 선택적 지원을 추가할 것을 제안한다. 이것은 그림 18에 설명되어 있다.

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Volume 8 CIP Security에 제안된 추가 사항은 UDP 전용 EtherNet/IP 전송 애플리케이션 프로필을 구현하는 장치를 허용한다. DTLS는 CIP 보안 컨텍스트에서 전송되는 모든 CIP 통신에 사용된다. 그림 19는 DTLS를 통해 Ether Net/IP가 연결되지 않은 메시지를 교환하는 데 필요한 메시지의 단순화된 시퀀스를 보여준다.

그림 20은 EtherNet/IP 제안을 요약한 것이다. 빨간색으로 표시된 기능은 제거된다. 녹색으로 표시된 기능은 새로 추가된 것이다. 노란색으로 표시된 기능은 수정된다(축소).

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<참고문헌>

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3. ODVA, CIP 네트워크 라이브러리, 볼륨 1, 공통 산업 프로토콜(CIP™), 에디션 2016년 4월 20일
4. ODVA, CIP 네트워크 라이브러리, 볼륨 3, DeviceNet Adaptation of CIP, Edition 1.14, 2013년 11월
5. 로크웰 오토메이션, 자동 장치 교체(ADR)–1769-SDN Compact I/O DeviceNet 스캐너 모듈 사용자 설명서–발행 1769-UM009E-EN-P, 2009년 8월
6. John Harmon, 6개의 DeviceNet이 EtherNet/IP로    반복되지 않아야 함, Sensortech, 2010년 5월 19일
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8. IEEE 802.3 CFI, “10Mb/s 확장 범위 단일 트위스트 페어 이더넷 PHY”, http://www.ieee802.org/3/cfi/0716_1/CFI_01_0716.pdf
9. IEEE 802.3 SG, “10SPE”(10Mb/s 단일쌍 이더넷), http://www.ieee802.org/3/10SPE/index.htm
10. IEEE 802.3cg (10SPE)–산업 자동화 목표를 충족하는 10Mb/s 단일쌍 이더넷 : 2017-ODVA-Conference_Brandt Xu Haehniche_IEEE-802-3cg-10SPE_R0_FINAL
11. DeviceNet of Things-사용사례, 가치 제안 및 사양 상태 : 2017-ODVA Conference_Caspers_DOT_FINAL
12. 자원이 제한된 산업 사물인터넷-EtherNet/IP에 대한 CoAP의 적용을 위한 제안 : 2017-ODVA-Conference_Green Otterdahl_CoAP_FINAL
13. EtherNet/IP에서 Edge까지–“저복잡성 이더넷” 개념   : 2017-ODVA Conference_Alsup_Weingartner_Low-complexity_Ethernet_FINAL
14. EtherNet/IP ™를 자원이 제한된 산업 사물로 확장  : 2015_ODVA_Conference_Xu-Brooks_Extending-EtherNetIP-to-Resource-Constrained-Industrial Things-FINAL
15. 6LoWPAN을 통한 CIP : CIP를 IPv6 기반 필드 무선 네트워크로 확장 : 2014_ODVA_Conference_Xu_Brooks_Yu_Brandt_CIP_over_6LoWPAN_FINAL
 

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