profinet

Co je to PROFINET?

Protokol průmyslového ethernetu PROFINET kompletně popisuje výměnu dat mezi I/O zařízeními, jako např. multiprotokolovými I/O moduly společnosti Turck, a řídicím systémem, vybaveným PROFINET masterem. Zjednodušeně můžeme říci, že PROFINET je následovníkem sběrnicového protokolu PROFIBUS.

PROFINET je optimalizován na cyklickou výměnu dat a ve srovnání s tradičními sběrnicovými systémy, nabízí celou řadu funkcí a vylepšení, obzvláště s ohledem na parametrizaci a diagnostiku.

Přehled systému PROFINET společnosti Turck (kliknutím obrázek zvětšíte).

Přehled systému (vlevo) udává příklad síťové architektury a různých I/O prvků i síťových komponent.   

Integrace v procesní automatizaci

Chemické a farmaceutické průmysly vyžadují vysokou ochranu před odstávkami a proto mají specifické požadavky i na vstupně/výstupní systémy. Riziko výbuchu se vyskytuje v mnoha provozech továren a jakékoliv narušení plynulosti výroby vede k obrovským finančním ztrátám. Z toho důvodu jsou řídící a vstupně/výstupní systémy navrženy včetně redundance (zdvojení), takže v případě poruchy zařízení nebo jejich propojení dojde k aktivaci záložního systému.

Systémová redundance Profinetu

Co se týče Profinetu, byl z výše uvedených důvodů vytvořen nový standard nabízející vysokou ochranu investic společností v procesní automatizaci. Nově vzniklé pojmenování je postavené na klasifikaci, která vyjadřuje stupeň selhání bezpečnosti, jenž má zajistit automatizační systém.

Jestliže řídící systém a polní instrumentace komunikují pomocí jednoho propojení, není implementována žádná redundance (S1). Nicméně jestliže vzdálené Profinet zařízení podporuje komunikační propojení jak s hlavním, tak se záložním řídícím systémem, je takový model klasifikován jako S2. Jedná se o nejčastěji používaný model systémové redundance. Záložní řídící systém je aktivován pouze při výpadku hlavní jednotky.

Typy systémové redundance

Čtyři typy systémové redundance Profinet (klikněte pro zvětšení)

Vstupně/výstupní zařízení od společnosti Turck již mohou realizovat dvojité logické propojení se dvěma odlišnými řídícími systémy. TBEN-L5-8IOL modul je tedy světově první IO-Link master modul se stupněm krytí IP67, který podporuje systémovou redundanci Profinetu S2 .

Velmi vysoká a maximální dostupnost zařízení může být realizována pouze se systémovou redundancí R1 a R2. To vyžaduje dodatečnou implementaci redundantního komunikačního rozhraní, které je propojeno s použitým vstupně/výstupním systémem. Systém R2 se svým čtyřcestným propojením pak představuje nejvyšší úroveň komplexnosti.

Chytrá kombinace s IO-Linkem

Rozšíření Profinetu o systémovou redundanci umožňuje využití výhod průmyslového ethernetu také v procesní automatizaci. Společnost Turck však jde o jeden krok dále, když do světa vysoce dostupných systémů integruje IO-Link. Přehled níže ukazuje možnou systémovou architekturu.

Systémová redundance Profinetu a IO-Link

Vysoká dostupnost: Systémová redundance Profinetu a IO-Link (klikněte pro zvětšení)

Nic nestojí v cestě implementaci chytrých koncových digitálních zařízení, jako jsou například polohové snímače, ventilové bloky, senzory nebo vstupně/výstupních slučovače. Z pohledu instalačního času je IO-Link vysoce efektivní a otevřený, a to z důvodu přenosu napájení a komunikace pomocí jednoho nestíněného standardního kabelu.

Topologie sítě PROFINET (kliknutím obrázek zvětšíte)

Flexibilní síťová topologie

I/O zařízení PROFINET I/O společnosti Turck obsahují integrovaný síťový přepínač. Je proto možné používat  liniovou topologii jako u běžných sběrnicových systémů.

PROFINET navíc umožňuje používat i standardní ethernet topologie typu hvězda, strom nebo kruh. Síťovou instalaci lze lehce přizpůsobit danému stroji nebo výrobní lince. Struktury hvězda a strom používají externí síťové přepínače, které mají pozitivní efekt na výkonost celého systému.

Rychlý start

Rychlý start (Start-up) snižuje čas mezi zapnutím napájení do I/O zařízení a navázáním komunikace s I/O kontrolérem. PROFINET definuje, že rychlý start je kratší než 500 ms. I/O moduly řady TBEN-L společnosti Turck naváží komunikaci během 150 ms.

Rychlý start I/O zařízení je obzvláště důležitý pro snížení prostojů v systémech výměny nástrojů. Tímto způsobem je možné zkracovat doby cyklu a navyšovat produktivitu.

Rozšířená diagnostika

V sítích PROFINET jsou pro síťovou diagnostiku k dispozici standardní IT funkce a protokoly, jako HTTP nebo SNMP (simple network management protocol). Protokol SNMP je, vedle ostatních vlastností, základem pro funkci skenování sítě PROFINET. S její pomocí je možné online načíst a graficky zobrazit celou síť.

Všechny multiprotokolové komunikační brány a I/O moduly společnosti Turck jsou vybaveny webovým serverem. Ten umožňuje kontrolovat stav, měnit nastavení zařízení nebo zobrazit výpis chyb a historii.

     

Zjednodušení návrhu

Konfigurace sítě PROFINET zachovává, z větší části, tradice ze sítě Profibus. PROFINET tak poskytuje velice sofistikované a uživatelsky přívětivé nastavování, na rozdíl od ostatních ethernetových protokolů. Nový konfigurační soubor GSDML je založen na standardu XML a umožňuje používat pokročilé struktury a nové funkce. Velice důležitá je také možnost konfigurace pomocí webového rozhraní. S jeho pomocí lze např. konfigurovat ethernetové porty nebo přiřadit stanici jméno.

Produkty pro Profinet

Follow these links to find your Profinet product in our product database

Select Country

Turck worldwide