Změna jazyka :
Co je to PROFINET? Vše, co potřebujete vědět
PROFINET (Process Field Network) je otevřený průmyslový ethernetový komunikační protokol, který umožňuje komunikaci v reálném čase mezi řídicími systémy a zařízeními v oblasti průmyslové automatizace. Jedná se o protokol podobný PROFIBUSu, přičemž PROFIBUS je založen na protokolu sběrnice, zatímco PROFINET využívá síť Ethernet. Čtěte dál a dozvíte se více o síti PROFINET, jejích funkcích a o tom, proč je tak cenným řešením pro průmyslovou automatizaci.
Historie sítě PROFINET
První verze sítě PROFINET, PROFINET CBA (Component Based Automation), byla uvedena na trh v roce 2001 a její podpora byla ukončena v roce 2014. Tato první verze se neujala, na rozdíl od jejího nástupce, sítě PROFINET IO (Input Output).
Systém PROFINET IO byl uveden na trh v roce 2003 a tvoří základ pro následné aktualizace sítě PROFINET. K jedné z nejvýznamnějších aktualizací došlo v roce 2019, kdy byla přidána technologie Time-Sensitive Networking (TSN).
Jelikož je PROFINET otevřený protokol, mohli výrobci po celém světě vyvíjet zařízení podporující PROFINET, jako jsou roboty, PLC, vstupy a výstupy a další.
Jak funguje PROFINET?
Systémy PROFINET se skládají ze tří složek: nadřazených jednotek, řídicích systémů a zařízení.
- IO supervizory: Supervizory slouží ke konfiguraci systémů PROFINET, k definování parametrů zařízení a k provádění diagnostiky. Supervizory nemusí zůstat trvale připojeny k síti, pokud nejsou potřeba.
- IO řadiče: IO řadiče jsou obvykle programovatelné logické řadiče (PLC), které řídí automatizační program. Řídí vstupně-výstupní zařízení a shromažďují data, která tato zařízení zasílají zpět.
- I/O zařízení: I/O zařízení jsou polní zařízení, která cyklicky vyměňují data s jedním nebo více I/O řadiči.
Všechny výše uvedené komponenty spolupracují prostřednictvím ethernetové sítě a spolehlivě si vyměňují data v reálném čase, přičemž využívají širokou škálu komunikačních standardů.
Síť PROFINET vyžaduje alespoň jeden řadič vstupů a výstupů a jedno vstupně-výstupní zařízení. IO supervizory lze dočasně použít k nastavení a diagnostice IO zařízení, nejsou však pro fungování sítě PROFINET nezbytné.
Komunikační standardy PROFINET
Pokud jde o komunikační standardy používané v sítích PROFINET, je třeba znát tři hlavní standardy: TCP/IP nebo UDP/IP, PROFINET Real-Time (RT) a PROFINET Isochronous Real-Time (IRT).
- TCP/IP nebo UDP/IP: Tyto protokoly se používají v aplikacích, u nichž není rozhodující časová citlivost, jako jsou diagnostika, konfigurace a parametrizace. Důvodem je dodatečný jitter a latence, ke kterým dochází při komunikaci založené na protokolu IP.
- PROFINET RT: PROFINET RT je zdaleka nejčastěji používaný komunikační protokol pro sítě PROFINET. PROFINET RT v podstatě při přenosu dat vynechává síťovou a transportní vrstvu, čímž se výrazně zkracuje doba potřebná k přenosu. Sítě PROFINET RT mohou dosahovat dob cyklu v rozmezí od 250 µs do 512 ms.
- PROFINET IRT: PROFINET IRT jde o krok dále než PROFINET RT, protože minimalizuje kolísání v aplikacích s vysokým datovým tokem. IRT dosahuje dob cyklu 31,25 µs a kolísání pouhého 1 µs. Nejčastěji se používá ve strojích na zpracování materiálů (keramika, dřevo nebo sklo), ve strojích na vstřikování plastů a v balicích strojích.
Výhody používání sítě PROFINET
PROFINET nabízí řadu výhod, díky nimž se odlišuje od podobných protokolů, jako je například PROFIBUS. Mezi ně patří škálovatelnost, flexibilita a integrace s jinými systémy.
Škálovatelnost: Díky využití fyzické vrstvy Ethernetu lze síť PROFINET použít v různých topologiích, včetně hvězdicové, kruhové a stromové struktury. Možná je také komunikace typu peer-to-peer a IO, což usnadňuje přizpůsobení sítí PROFINET potřebám vaší společnosti.
Flexibilita: Volitelné funkce, jako jsou redundance, časová razítka, IRT a diagnostické alarmy, činí z PROFINETu mimořádně flexibilní a modulární systém. PROFINET umožňuje splnit konkrétní požadavky dané společnosti, a to vše s využitím standardů průmyslového ethernetu.
Integrace s jinými systémy: Jelikož PROFINET využívá průmyslový Ethernet, je kompatibilní se standardním Ethernetem a v případě potřeby může poskytovat funkce TCP/IP. Integrace se standardním Ethernetem je snadná a umožňuje propojení globálních procesů prostřednictvím sítě PROFINET.
Integrace sítí PROFINET a IIoT
PROFINET je protokol založený na síti Ethernet s otevřenými standardy, a proto je ideální pro integraci do průmyslového internetu věcí (IIoT). Všechna data již byla shromážděna; integrace IIoT pouze umožňuje sledovat trendy a vyvozovat z těchto dat závěry.
Díky integraci sítí PROFINET do IIoT lze eliminovat neplánované prostoje strojů tím, že se obsluha včas upozorní na provozní parametry, které se odchylují od stanovených referenčních hodnot. To umožňuje provozovatelům plánovat údržbářské práce s předstihem a minimalizovat nutné prostoje, přičemž se tak daří zabránit neočekávaným výpadkům či zastavením provozu.
Závěr
Pokud jde o uživatelsky přívětivá řešení pro automatizaci výroby, je PROFINET nesporným lídrem na trhu. Bleskurychlé přenosové rychlosti, výjimečná spolehlivost a komplexní funkčnost se spojují a vytvářejí protokol, který vydrží po celá desetiletí.
Hledáte ještě pohodlnější řešení?
Doporučujeme zvolit bezúdržbovou lineární osu drylin s motorem igus. Mnoho parametrů motoru si zařízení D1 nastavuje automaticky. Díky tomu nemusíte motor vůbec nastavovat.
Proč potřebuji model D1?
Systém řízení motoru D1 je mimo jiné vhodný pro elektrický provoz:
- jednoosého systému
- lineárních robotických konstrukcí (linkový robot / plochý lineární robot / portálový lineární robot)
- delta robota
