Profinet

¿Qué es PROFINET?

El protocolo de Ethernet industrial conocido como PROFINET describe el intercambio completo de datos entre dispositivos E/S como los módulos multiprotocolo E/S y sistemas de Turck, y un controlador, el controlador E/S con maestro PROFINET. En esta función PROFINET funge como un sucesor basado en ethernet del protocolo de bus de campo PROFIBUS.

PROFINET es optimizado en términos de intercambio cíclico de datos y ofrece muchas nuevas características y mejoras especialmente sobre parametraje y diagnóstico comparado con buses de campo tradicionales.

 

Sistema PROFINET de Turck (Click para agrandar)

Profinet se optimizó en el área de intercambio de datos cíclicos y ofrece varias funciones y extensiones nuevas en comparación con los buses de campo convencionales. Profinet ofrece a los usuarios flexibilidad en el diseño de sus estructuras.

Integración en los procesos de automatización

Las plantas químicas y farmacéuticas deben protegerse a un alto costo de los tiempos de inactividad y, por lo tanto, deben establecer requisitos particulares en los sistemas de E/S. El riesgo de explosión está presente en muchas áreas de una planta y una interrupción en el proceso de producción continua puede resultar en enormes pérdidas financieras. Para evitar esto, los controladores y los módulos de E/S en el campo se diseñan normalmente con redundancia, es decir, si falla un dispositivo o una conexión, la solución de respaldo está activada.

Redundancia del sistema Profinet
En el contexto de Profinet, se creó un nuevo estándar para esto con redundancia del sistema, que ofrece una mayor seguridad de inversión para las empresas en la industria de la automatización de procesos. La terminología utilizada aquí se basa en una clasificación que refleja el grado de seguridad de falla que un sistema de automatización debe garantizar. 

No se implementa redundancia si un controlador y un dispositivo de campo solo se comunican a través de una sola conexión (S1). Sin embargo, si un dispositivo Profinet admite relaciones de comunicación con el controlador primario y su respaldo a través de esta conexión, esto se clasifica como S2. Esta es la forma más utilizada de redundancia del sistema. El gemelo físico se activa si falla el controlador principal.

Tipos de redundancia del sistema

Cuatro tipos de redundancia del sistema Profinet (haga clic para ampliar)

Los dispositivos de E / S de Turck ya pueden mantener la conexión dual lógica requerida a dos controladores separados. El TBEN-L5-8IOL es, por lo tanto, el primer módulo maestro IO-Link del mundo con protección IP67 para soportar la redundancia del sistema Profinet S2.

La disponibilidad muy alta y máxima solo se puede lograr con la redundancia del sistema R1 o R2. Esto implica la implementación adicional en un dispositivo de campo de una interfaz de comunicación redundante, y se utiliza junto con la E / S remota. R2 con su conexión de cuatro vías representa el más alto nivel de complejidad.

Inteligente combinado con IO-Link

La extensión de Profinet del sistema ahora hace que los beneficios de Industrial Ethernet también estén disponibles para la industria de procesos. Turck va un paso más allá y, además, integra IO-Link en el mundo de los sistemas de alta disponibilidad. El resumen muestra cómo podría verse una arquitectura de sistema.

Sistema Profinet y IO-Link

Alta disponibilidad: Redundancia del sistema Profinet e IO-Link (haga clic para ampliar)

La forma de implementar el enlace digital de extremo a extremo de los dispositivos de campo inteligentes, como indicadores de posición, bloques de válvulas, sensores o concentradores de E/S. En términos de tiempo de instalación, IO-Link es altamente eficiente y directo, ya que los datos y la fuente de alimentación se transfieren a través de un solo cable estándar sin blindaje.

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PROFINET Network Topology (Klick to enlarge!)

Topología de red flexible

Los dispositivos PROFINET E/S de Turck tienen un switch integrado que puede ser instalado en una estructura lineal como en los sistemas de buses de campo clásicos.

Además, PROFINET soporta las topologías estándard de Ethernet, estructuras como estrella, árbol y anillo. Así la instalación de la red puede adaptarse de manera sencilla a la máquina y a la estructura de la planta. En estructura de estrella o árbol, los switches externos son usados, lo que tiene un efecto positivo en el desempeño del sistema.

Arranque rápido

El arranque rápido reduce el tiempo entre el encendido de la fuente de poder de un dispositivo E/S y el establecimiento de una conexión con el controlador E/S. El arranque rápido está definido por PROFINET generalmente como menos de 500 ms. Los módulos E/S de Turck de la serie TBEN-L también tiene tiempos de arranque de 150 ms.

El acoplamiento rápido de los dispositivos E/S es especialmente importante para reducir los tiempos de espera en las aplicaciones de cambio de herramientas. Así se incrementan los tiempos y la productividad.

 

Diagnóstico extendido

En las redes PROFINET las funciones estándard IT y protocolos como HTTP y SNMP (Protocolo de Manejo de Red Simple, por sus siglas en inglés) están disponibles para el diagnóstico de redes. El protocolo SNMP es, entre otras cosas, una base para el escaneo de la topología PROFINET. Con ellos, la estructura entera de la red puede leerse en línea y mostrarse gráficamente.

Todos los gateways multiprotocolo Ethernet y módulos E/S de Turck están equipados con un servidor web. El servidor web proporciona estadísticas y ajustes adicionales a los puertos Ethernet y una memoria de fallos con historial y diagnósticos en texto.

 

     

Ingeniería comprobada

Siguiendo con la tradicion PROFIBUS, la configuración del sistema se mantuvo en gran medida aun con PROFINET. Con esto, PROFINET proporciona una ingeniería sofisticada y amigable con el usuario comparada con otros protocolos Ethernet. Los nuevos archivos de configuración GSDML están basados en el XML estándard y permite estructuras avanzadas y nuevas funciones. Además, la herramienta de configuración del servidor web se está volviendo muy importante. Por ejemplo, los puertos Ethernet son configurados o el el nombre de PROFINET puede ser asignado.

 

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