Technologie průmyslového ethernetu s relativně nízkými náklady a výraznými výhodami se neustále rozšiřují směrem dolů v hierarchii automatizačních sítí od páteřních spojení až po koncová zařízení. Výrobci průmyslových zařízení hledají řešení pro integraci ethernetového rozhraní do svých stávajících osvědčených sériových zařízení. Zkrácení času nutného pro uvedení takto modifikovaných zařízení na trh je prioritní záležitost. Před volbou vhodného řešení je však třeba zvážit tři důležité fáze životního cyklu zařízení.

Výzkum a vývoj

1. Požadavky na nové rozhraní: Výrobce se musí rozhodnout, který typ rozhraní chce integrovat. Může to být rozšířené Ethernetové rozhraní s RJ-45 konektorem (v některých aplikacích je preferována možnost PoE napájení) a Wi-Fi. Dalšími důležitými parametry pro zvážení jsou rozměry nového rozhraní, jeho napájení a spotřeba. Vývoj vlastní implementace ethernetového rozhraní bude nevyhnutelně vyžadovat úpravy stávajících vnitřních obvodů zařízení. Tento složitý proces vede k pozdějšímu uvedení nového zařízení na trh a má za následek vyšší kusové výrobní náklady, nižší ziskovost a konkurenceschopnost na trhu.

2. Zkušenosti s ethernetem: Vestavba ethernetového rozhraní není pouze připájení konektory RJ-45 nebo připojení antény ke stávající desce. Kromě znalosti ethernetové komunikace musí být vytvořen software/firmware vytvářející TCP/IP stack. Bez rozsáhlých znalostí ethernetové komunikace musí výrobci zařízení počítat se zpožděním 6 až 9 měsíců z důvodu vývoje software/firmware.

3. Spolehlivost a stabilita dodavatelů součástek: Kvalita komponent je důležitým kritériem při návrhu způsobu integrace nového rozhraní. Široké zkušenosti dodavatele v průmyslové oblasti spolu s průmyslovými certifikacemi dodávaných komponent mohou zajistit spolehlivost, kompatibilitu a interoperabilitu produktu. Stejně důležitá je stabilita dodavatele pro zajištění dostupnosti po celou dobu životního cyklu výrobku. Jakékoli přerušení dodávek součástek muže zastavit výrobu a vážně narušit důvěru zákazníků. Po nalezení alternativního dodavatele součástek bude pravděpodobně potřeba opakovat proces vývoje.

Výroba

Zdlouhavá výroba a dodací lhůty mohou zákazníky přimět k hledání jiných alternativních dodavatelů. Výrobní proces nezahrnuje jen fyzickou integraci rozhraní, ale před expedicí je nutné také výchozí nastavení konfigurace. Ruční nastavení konfigurace jednotlivých zařízení může být pracné a časově náročné, což v konečném důsledku zvýší kusové výrobní náklady.

Servis

Poslední fáze životního cyklu výrobku se týká zajištění servisu. Hodnotu výrobků zvyšuje přístup zákazníků a servisu k nástrojům pro údržbu, opravy a diagnostiku. Žádoucí je také možnost vytvořit vlastní webové rozhraní s grafikou dle potřeb výrobce zařízení stejně jako knihovny pro vlastní aplikační a konfigurační software. Pokud se změní komunikační rozhraní zařízení, nemusí se nutně měnit i jeho uživatelské rozhraní. Uživatelé mohou mít stále možnost komunikovat se zařízením stejným způsobem, jako byli zvyklí přes sériový port.

Hotové a ověřené řešení vestavby ethernetu s Moxa MiiNePort

MiiNePort je malý jen názvem – 25-ti leté zkušenosti společnosti Moxa s výrobou a vývojem zařízení pro průmyslovou automatizaci jí umožňují správně předvídat vývoj a chápat požadavky. Řada vestavných serial-to-ethernet převodníků Moxa MiiNePort nabízí inovativní technologie, které zrychlují jak vývoj, tak i samotnou výrobu a předprodejní přípravu zařízení.

Pro aplikace, které vyžadují kompaktní rozměry serial-to-ethernet převodníky, nabízí řada MiiNePort jeden z nejmenších vestavných převodníků ve své třídě s extrémně nízkou spotřebou a variabilním napájením (140 mA při 3,3 VDC nebo 92 mA při 5 VDC). Pro výrobce preferující centralizované napájení nabízí možnost PoE napájení přes síťový RJ-45 konektor. V nabídce jsou i moduly pro bezdrátové připojení (802.11 b/g). Pro předvýrobní testování a vývoj jsou užitečné MiiNePort vývojové sady obsahující samotný vestavný modul, testovací nosnou desku, software a příslušenství.

MiiNePort podporují mnoho operačních módů, jako jsou například UDP, TCP a RealCOM. Pro aplikace, které vyžadují sofistikovanější softwarové rozhraní, nabízí Moxa výkonné nástroje, které usnadní programátorům vývoj proprietárního softwaru/firmwaru pro zařízení díky knihovnám a ukázkovým kódům ověřeným a již provozovaným v tisících reálných aplikací. Tyto nástroje jsou obsaženy v MiiNePort SDK (založeném na vývojové platformě Eclipse). Pro jeho získání nás prosím kontaktujte.

Hostitelské zařízení může konfigurovat vestavný převodník přes jeho sériový port pomocí tzv. SCM (serial command mode). Uživatel zařízení tak může nastavovat například jeho IP adresu pomocí klávesnice a displeje na zařízení. Sériová výroba zařízení se výrazně urychluje díky hromadné konfiguraci přes funkci AutoCFG. A nakonec funkce EZPage dovoluje výrobcům zařízení vytvářet pro převodník vlastní webové konfigurační rozhraní s vlastním designem a podporovat tak jejich povědomí o značce. Souhrnně je tento balík funkcí označován NetEZ.

Migrace zařízení ze sériové na ethernetovou konektivitu nemusí být monstrózní projekt. Díky široké nabídce vestavných serial-to-ethernet převodníků MiiNePort je k dispozici hotový software a vývojové nástroje. Výrobci zařízení integrující vestavné serial-to-ethernet převodníky se mohou v každém kroku migrace plně spolehnout na podporu společnosti Moxa.

Více informací o miniaturních vestavných ethernetových modulech získáte zde. Pro aplikace požadující PoE napájení nebo integrovaný RJ-45 konektor klikněte zde. Seznamte se s nabídkou vývojových kitů MiiNePort Starter Kit.