Tarjeta Ethernet

Una tarjeta Ethernet es una placa de circuito que se conecta o se integra con una computadora, PLC o dispositivo industrial para proporcionar una conexión física a una red Ethernet. Se encarga de la conversión entre el bus de datos interno del dispositivo y el formato serie requerido para la transmisión a través de cable de cobre de par trenzado o líneas de fibra óptica. En plantas de fabricación, almacenes y salas de control, estas tarjetas son las que realmente conectan la maquinaria a la red.

La mayoría de las tarjetas Ethernet industriales modernas cumplen con el estándar 802.3 y operan a 100 Mbps (Fast Ethernet) o 1 Gbps (Gigabit Ethernet). Las tarjetas más antiguas funcionaban a 10 Mbps. La tarjeta contiene un transceptor de capa física, un controlador de acceso a medios (MAC) y el conector RJ45 o de fibra. Algunas tarjetas incluyen memoria o firmware integrados para el manejo de protocolos; otras son dispositivos de paso simples. En entornos hostiles, las variantes industriales utilizan conectores reforzados, temperaturas de funcionamiento más amplias (a menudo de 0 a 60 grados Celsius) y revestimiento conformado para resistir la humedad y la exposición a productos químicos.

Variantes e integración

Las tarjetas Ethernet vienen como módulos enchufables discretos para sistemas de escritorio más antiguos o computadoras industriales de una sola placa, pero la mayoría de la maquinaria moderna ahora se envía con puertos Ethernet integrados directamente en la placa base o el controlador. Los dispositivos industriales pueden usar conectores M12 en lugar de RJ45 para una mayor durabilidad y retención de bloqueo. Algunas tarjetas especializadas admiten extensiones en tiempo real como EtherCAT o PROFINET además de la estructura de trama Ethernet estándar, aunque técnicamente estas aún dependen de la misma interfaz de hardware básica.

Los modos de falla incluyen conectores corroídos, magnetismo dañado en la etapa de aislamiento del transformador y conflictos de controladores en sistemas heredados. En entornos eléctricos ruidosos, un blindaje deficiente del cable o la falta de una conexión a tierra adecuada pueden causar una pérdida intermitente de paquetes que parece ser una falla de la tarjeta. La tarjeta en sí rara vez es el cuello de botella; la congestión de la red, el desbordamiento del búfer del conmutador y la configuración incorrecta del puerto del conmutador causan mucho más tiempo de inactividad que la falla del hardware de la tarjeta.

El término "tarjeta Ethernet" se ha vuelto algo anticuado en el uso común a medida que la tecnología pasó de ser una tarjeta de expansión adicional a un circuito integrado. Todavía se verá utilizado para módulos industriales discretos, particularmente en aplicaciones de modernización o para agregar rutas de red redundantes a sistemas de control heredados. En la documentación industrial actual, es más probable que encuentre los términos "interfaz de red" o "puerto de red" para las versiones integradas, y "pasarela de bus de campo" cuando la tarjeta maneja la traducción de protocolos.