Profinet

PROFINET este membru al familiei PROFIBUS de protocoale. PROFINET poate manvevra simultan atat transmisii standard TCP/IP cat si transmisii real-time la viteze de sub o milisecunda. PROFINET foloseste standarde industriale ca Ethernet, TCP/IP, XML, and OPC. Folosind tehnologia proxy conecteaza alte tipuri de fieldbus pe langa PROFIBUS; astfel sunt protejate investitiile in echipamente si retele existente in fabrica. PROFINET este o metoda de integrare a echipamentelor de control fara legatura intre ele, nu necesita programare.

Este un standard pentru implementarea solutiilor de automatizare bazate pe Ethernet-ul industrial. Acest standard introdus de PROFIBUS, ofera noi facilitati la nivel superior de performanta, pentru schimbul bidirectional de informatii, de la nivel de camp la nivelul ierarhic de conducere a procesului tehnologic. Cu PROFINET, Distributed I/O (intrari / iesiri) si aplicatiile (time-critical) pot fi integrate in comunicatia Ethernet, la fel ca un sistem distribuit de automatizare pe baza de componente automatizate.

Caracteristicile standardului:

- PROFINET este standardul deschis Industrial Ethernet elaborat de PROFIBUS International (PI, PNO in Germania);

- PROFINET se bazeaza pe Industrial Ethernet;

- PROFINET utilizeaza standardele TCP/IP si IP;

- PROFINET este Ethernet in timp real;

- PROFINET permite integrarea sistemelor cu magistrala de camp.

1. PROFINET I/O (Distributed I/O)

Distributed I/O sunt conectate in comunicatie prin PROFINET I/O. Specificatiile I/O de la PROFIBUS sunt pastrate, in care datele periferice de la dispozitivele din camp sunt transmise periodic in modelul de proces al controlului de sistem.

PROFINET I/O descrie un model de dispozitiv orientat catre cadrul PROFIBUS, constand in slot-uri (locuri de insertie) si grupuri de canale de I/O (subslot-uri). Caracteristicile tehnice ale dispozitivelor de camp sunt descrise de GSD (General Station Description) pe baza de XML.

2. PROFINET CBA (Distributed automation)

Modelul PROFINET este ideal pentru dispozitivele de camp inteligente cu functionalitate programabila cat si controlere. Modelul descrie comportarea independenta a unor parti de masini sau fabrici ca module tehnologice. Un sistem de automatizare distribuit, proiectat pe baza modulelor tehnologice, simplifica mult modularizarea fabricilor si a masinilor, si deci refolosirea unor parti din fabrici sau masini.

PROFINET bazat pe acest model este descris folosind PCD (PROFINET Component Description). Se bazeaza pe XML, si poate fi generat cu ajutorul utilitarului specific de configurare al fabricantului.

PROFINET CBA este un concept pentru automatizarea industriala care indeplineste cerintele constructorilor de fabrici si a operatorilor, pentru un sistem mare si procese de inginerie independente. PROFINET CBA are un puternic model runtime, iar pentru implementarea acestuia in dispozitive se foloseste un sistem de operare independent.

Multe sisteme de automatizare pot fi impartite in mai multe segmente autonome si functionale, functionand autonom si coordonandu-se intre ele folosind un numar redus de semnale handshake.

PROFINET CBA se bazeaza pe modelul obiect-orientat al modulelor tehnologice. Pe baza acestui model, fabricile si masinile sunt structurate in PROFINET sub forma de module. Functionalitatea acestora este incapsulata in componente uniforme PROFINET. Aceste componente sunt accesate din exterior prin intermediul unor interfete definite.

Comunicarea este realizata cu ajutorul unui utilitar de configurare a conexiunilor retelei. Relatiile de comunicare sunt stabilite prin trasarea de linii intre diferitele componente care trebuiesc conectate. Utilitarul verificand imediat corectitudinea conexiunii dorite. Schimbul de date intre nodurile PROFINET este asigurata de conexiunile configurate. Optiunile tehnice ale unui dispozitiv PROFINET CBA pot fi descrise intr-un fisier XML, PROFINET Component Description (PCD).

Configuratia realizata de utilitar este download-ata in dispozitivele PROFINET conform cu planul de conectare a componentelor. Ceea ce inseamna ca fiecare dispozitiv isi stie partenerii de comunicare, relatiile de comunicare, si informatia care trebuie schimbata.

Realizarea conexiunilor de comunicare cu partenerul si schimbul de date au loc automat. Informatia de conectare este incarcata in fiecare consumator, adica creeaza si monitorizeaza in mod independent conexiunile de comunicare cu partenerii.

Comunicarea

Comunicarea la PROFINET prezinta nivele diferite de performanta:

- Transmisii non-time-critical de parametrii, date de configurare, si informatii de rutare, au loc pe canalul standard PROFINET bazat pe TCP sau UDP si IP. Aceasta stabileste baza conexiunii nivelului de automatizare cu alte retele (MES, ERP).

- Pentru transmisii time-critical a datelor de process din instalatia de productie, este folosit un canal Real-Time (RT). Pentru sarcini mai speciale, este folosit canalul de comunicare Isochronous Real-Time (IRT); spre exemplu in cazul aplicatiilor de control al miscarii si al aplicatiilor de inalta performanta din automatizarea fabricii.

Integrarea

Managementul retelei include functii de administrare a dispozitivelor PROFINET si a switch-urilor din retelele Ethernet. Aceasta include configurare de dispozitive si de retea cat si diagnoza.

La integrarea Web, PROFINET foloseste baza tehnologiei Ethernet, permitand accesul la o componenta PROFINET folosind tehnologia standard din zona Internetului.

PROFINET ofera un model de integrare pentru field bus-ul existent (PROFIBUS, AS-Interface si INTERBUS). Aceasta oferind posibilitatea construirii de sisteme amestecate, segmente filedbus si Ethernet. Integrarea este realizata folosind “proxies”. Proxi este un dispozitiv care conecteaza un fieldbus adiacent cu PROFINET.