Profinet

PROFINET este un standard industrial deschis pentru automatizare de la Asociația Ethernet PROFIBUS și PROFINET International (PI). PROFINET utilizează standardele TCP / IP și IT și Ethernet în timp real.

Conceptul PROFINET are o structură modulară, astfel încât utilizatorii pot alege în cascadă funcțiile în sine. Acestea diferă semnificativ în funcție de tipul schimbului de date pentru a îndeplini anumite cerințe de mare viteză.

În PROFINET, există două perspective: PROFINET CBA și PROFINET IO. PROFINET CBA este potrivit pentru componentele de comunicații prin TCP / IP, iar PROFINET IO este utilizat pentru comunicarea în timp real cu cerințele în sistemele modulare de inginerie. Ambele posibilități de comunicare pot fi utilizate în paralel.

PROFINET IO a fost dezvoltat pentru comunicarea în timp real (RT) și izocronică în timp real (IRT) cu periferice descentralizate. Denumirile RT și IRT descriu pur și simplu proprietățile în timp real pentru comunicare în PROFINET IO.

PROFINET CBA și PROFINET IO pot comunica în același timp pe aceeași magistrală de sistem. Ele pot funcționa individual sau în combinație, astfel încât subsistemul I/O PROFINET acționează ca sistem PROFINET CBA din punct de vedere al sistemului.

Tehnologia

Pentru a realiza aceste funcții, se definesc trei protocoale de diferite nivele:

TCP / IP pentru PROFINET CBA și punerea în funcțiune a echipamentului cu un timp de răspuns de 100 ms.

RT (Real-Time) în timp real pentru aplicații PROFINET CBA și PROFINET IO cu un ciclu de timp de până la 1 ms

IRT (Isochronous Real-Time) pentru aplicațiile PROFINET IO în sistemele de acționare cu un ciclu de timp mai mic de 1 ms

Protocoalele PROFINET pot fi înregistrate și afișate utilizând instrumentul de analiză a rețelei Ethernet, de exemplu, Wireshark. Topologia poate fi afișată cu ajutorul instrumentelor de analiză, precum TH Scope.

Modelul component PROFINET (PROFINET CBA)

Sistemul PROFINET CBA constă din diferite componente de automatizare. O componentă acoperă toate variabilele mecanice, electrice și IT. Componenta poate fi creată utilizând instrumente de programare standard. Componenta este descrisă utilizând PROFINET Component Description (PCD), un fișier XML. Instrumentul de planificare descarcă aceste descrieri și activează relațiile logice dintre componentele individuale care vor fi create pentru instalare.

Acest model a fost în mare parte inspirat de standardul IEC 61499.

Ideea principală a CBA este că întregul sistem de automatizare poate fi împărțit în subsisteme de operare independente. Structura și funcțiile pot apărea într-o formă identică sau ușor modificată în mai multe sisteme. Fiecare componentă este de obicei controlată de un număr variabil de semnale de intrare. În cadrul componentei, programul de control îndeplinește funcțiile necesare și transmite semnalele de ieșire corespunzătoare unui alt controler. Tehnica de însoțire nu depinde de producătorul echipamentului. Conexiunea dintre sistemele componente este configurabilă și nu necesită programare. Comunicarea cu PROFINET CBA (fără timp real) este potrivită pentru șina cu ciclu de preluare de aproximativ 50 ... 100 ms. În paralel, canalul RT lansat oferă un ciclu de timp comparabil cu PROFINET IO (câteva ms).

PROFINET și periferice (PROFINET IO)

PROFINET IO implementează interfețele dispozitivelor periferice. Aceasta determină conectarea zonei conectate la dispozitivele periferice. Baza acestui sistem este o idee de cascadă în timp real. PROFINET IO definește întreaga comunicație între controlerele (master) și dispozitivele (slave), precum și setările și diagnosticele. PROFINET IO este proiectat pentru a face rapid schimbul de date între zona dispozitivelor Ethernet și pentru a menține modelul furnizor-consumator. Dispozitivele sunt în prezentarea PROFIBUS linia poate fi integrată în sistemul Profinet IO fără nici un efort, precum și IO-Proxy (reprezentant al magistrala de sistem slave). Dezvoltatorul de dispozitive poate implementa PROFINET IO cu orice controlere Ethernet disponibile în comerț. Acest lucru este potrivit pentru schimbul de date cu cicluri de șină în câteva milisecunde. Configurația sistemului IO a fost aproape identică cu "aspectul" sistemului PROFIBUS. PROFINET IO conține întotdeauna un concept în timp real. Sistemul PROFINET IO este alcătuit din următoarele dispozitive:

- Un controler I/O care gestionează sarcinile de automatizare.

- Dispozitivele I/O, care sunt zona dispozitivului, sunt monitorizate și controlate de controlerul I/O. Dispozitivul I/O poate consta din mai multe module și module auxiliare.

- Managerul de I/O al software-ului se bazează pe un PC pentru setarea parametrilor și diagnosticarea dispozitivelor I/O individuale.

Aplicația Relation (AR) este instalată între controlerul I/O și dispozitivele I/O. Aceste AR sunt utilizate pentru a defini relațiile de comunicare (CR) cu caracteristici diferite pentru transmiterea parametrilor, schimbul de date ciclic și manipularea alarmei.

Caracteristicile dispozitivului I/O sunt descrise de producătorul dispozitivului în Descrierea stației generale (fișierul GSD). Limba folosită în acest scop GSDML (GSD Markup Language) este un limbaj bazat pe XML. Fișierul GSD oferă un ghid de software cu elementele de bază pentru planificarea configurației sistemului PROFINET IO.