¿Sería aconsejable usar LAN Ethernet para una aplicación dura en tiempo real, como la automatización de fábrica?

La respuesta es como siempre: depende.

Lo que es en tiempo real para usted determinará si Ethernet es adecuado para usted o no.

La red Ethernet NO es determinista, por lo que, en el sentido estricto, no hay garantía de que los datos pasarán de un nodo a otro dentro de cierto tiempo, sin embargo, dada la proporción de ancho de banda necesario al ancho de banda disponible, es seguro asumir que se transferirá dentro de ciertos límites.

Por lo tanto, si la red de control no está abarrotada de demasiado tráfico, puede funcionar bien en ciertos (muchos) escenarios.

Tenga en cuenta que Profinet, EthernetCAT, Ethernet I / P, etc. aunque usan el hardware de Ethernet, no usan los mismos protocolos y / o capas de red que su computadora navegaría por la red, por ejemplo. Se han desarrollado para hacerlos robustos a las necesidades de control industrial y hoy en día incluso tenemos control de seguridad en la red.

Para la mayoría de las aplicaciones de control industrial típicas, la E / S distribuida proporciona una estrategia suficientemente buena para transportar señales de control y seguridad de una manera muy conveniente.

El control de movimiento coordinado de alta velocidad, por ejemplo, podría ser uno de esos escenarios en los que la velocidad de actualización a través de Ethernet puede afectar seriamente el rendimiento del sistema debido al retraso de la red y, por lo tanto, podría ser necesario considerar alguna otra arquitectura.

El tiempo real difícil que es crítico para la seguridad no debe usar Ethernet. El protocolo de nivel físico utiliza un retraso aleatorio para resolver la disputa sobre un espacio de transmisión compartido. El retraso aleatorio no es compatible con el tiempo real duro.

Dicho esto, Ethernet de punto a punto conmutado no tiene colisiones porque cada dominio de difusión solo tiene un altavoz y un oyente; cada dirección es su propio dominio. Pero la mayoría del hardware y los protocolos suponen que pequeños retrasos y pérdidas de datos están bien y que la retransmisión resolverá el problema.

Eche un vistazo a Avionics Full Duplex Ethernet y ARINC 664 para obtener soluciones duras en tiempo real que utilizan bastante de la pila de red COTS.

Se puede hacer, pero requiere algo de trabajo. Si busca soluciones estándar, busque en Google. La mayoría de los equipos de automatización de fábrica vienen con el tipo de red que usará para el control.

Si está construyendo algo desde cero, la pila TCP / IP estándar es utilizable, pero el usuario inteligente no usará conexiones TCP (el tiempo de espera es demasiado largo), sino UDP, y pondrá la información de conexión en los datagramas si es necesario . Puede usar QOS, pero también es algo de trabajo. Principalmente confía en una planificación cuidadosa del uso y el ancho de banda, su velocidad de reloj, teniendo en cuenta la velocidad de Ethernet, la cantidad de nodos en la red, el tamaño de la red y la cantidad de tráfico que espera. Prepárese de antemano para descubrir que podría no funcionar en su aplicación particular. Hay otras redes y protocolos disponibles, por eso se usan.