Сеть ProfiNet - промышленный Ethernet от Siemens

ProfiNet - это открытый Industrial Ethenet стандарт для промышленной автоматизации. Используя ProfiNet, устройства могут обмениваться информацией начиная с полевого уровня и до управленческого уровня. ProfiNet допускает общесистемные коммуникации, поддерживает общезаводскую разработку и использование IT стандартов вплоть до полевого уровня. Системы полевых шин, таких как ProfiBus, могут быть легко интегрированы без изменения существующих устройств.

ProfiNet объединил в себе лучшие характеристики двух шин: ProfiBus и Ethernet. От промышленного Ethernet сеть ProfiNet позаимствовала высокую скорость передачи данных, возможность беспроводной передач информации по Wi-FI и возможность построения гибкой топологии сети. Быстрые IO коммуникации, безапасность и возможности диагностики сеть ProfiNet унаследовала от сети ProfiBus.

В итоге можно констатировать, что ProfiNet обеспечивает:

• Надежную технологию промышленного монтажа;
• Характеристики работы в режиме реального времени;
• Интеграцию децентрализованных полевых устройств;
• Возможность реализации изохронных приложений управления перемещением;
• Простое администрирование и диагностику сети;
• Защиту от несанцинированного доступа;
• Эффективное, всеобъемлющее проектирование;
• Высокую готовность оборудования.

На сегодняшний день существует 2 спецификации сети ProfiNet: ProfiNet IO (эта спецификация используется для подключения распределенных полевых устройств, например, Simatic ET200 или же приводов); ProfiNet CBA (Component Based Automation - для обмена данными между системами управления разных производителей и оборудованием разных производителей.

Сеть ProfiNet использует 2 канала Ethernet коммуникаций. TCP канал для передачи диагностических данных и информации о конфигурации системы, а также канал реального времени, который работает в двух режимах: высокопроизводительной передачи и циклической синхронной передачи пользовательских данных.

ProfiNet использует стандартную структуру Ethernet телеграммы. TCP/IP и ProfiNet телеграммы могут существовать в одной сети. Так как ProfiNet пропускает TCP/IP уровень для передачи данных ввода-вывода (возможна передача ProfiNet телеграммы через VLAN и Ethernet коммутаторы, поддерживающие VLAN), таким образом может быть достигнута большая производительность. Стоит отметить, что максимальная длина пользовательских данных с одного ProfiNet IO устройства определяется доступной длиной в 1440 байт.

При построении ProfiNet стоит придерживаться ряда правил. Рекомендуется использовать сетевую структуру типа звезды или дерева. Устройства, которые генерируют высокий NRT (No Real Time) трафик должны быть подключены к одному коммутатору. Временные устройства, такие как программатор, должны быть также подключены совместно с промышленным контроллером ввода-вывода к одному коммутатору (для этого на коммутаторе должен быть зарезервирован отдельный порт). Также необходимо избегать циклического трафика данных ввода-вывода между отдельными подсистемами ввода-вывода, это значит, что подсистемы ввода-вывода должны быть разделены коммутатором более высокого уровня системы автоматизации.

Классы устройств сети ProfiNet IO:

ProfiNet IO контроллер - служит для обмена сигналами ввода-вывода с полевыми устройствами, а также обеспечивает доступ к сигналам ввода-вывода через область процесса.

ProfiNet IO устройство (I-Device) - представляет собой полевое устройство, назначаемое IO контроллеру.

ProfiNet IO супервизор - управляющее устройство, реализующее функции человеко-машинного интерфейса (HMI) и диагностической станции.