profinet 02 by_pgf
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PROFINET, al detalle.TRANSCRIPT
Ing. Paul Gálvez F.
Profinet
http://profesorpaul.blogspot.com
Estructura Profinet al detalle, by P.G.F.
Robustez frente a: Humedad, condensaciones, Temperaturas extremas, vibraciones. Interferencias electromagnética.
Fiabilidad Redundancia de anillo rápida (< 200ms)
IWLAN con reserva de ancho de banda, rapid roaming.
Equipos modulares con sustitución en 9 caliente.
Diseño según requisitos del mundo industrial Integración total (diagnosis de red
integrada en PLC, HMI). Elevado diagnóstico, facilidad de
mantenimiento. Sustitución de equipos por no expertos
(memorias extraíbles). Sistemas de cableado industrial rápido
e inmune a ruidos.
COMPONENTES ACTIVOS
Ing. Paul Gálvez F.
Uso fiable en entornos severos No se producen reflexiones en cables ni
problemas de cableado (por ejemplo, ausencia de resistencia terminal) con PROFINET.
Los problemas de conexión solo afectan a dos puntos de un enlace y no a la línea entera fácil localización del fallo.
También es posible el uso sin problemas de PROFINET en áreas sometidas a interferencias electromagnéticas.
Tecnologías robustas para PROFINET El uso de Ethernet conmutada siempre
permite una conexión punto a punto. El uso de cables apantallados y cables
de FO garantizan la inmunidad frente a influencias electromagnéticas.
La auto-negociación y el auto-crossing reducen los errores potenciales durante la puesta en marcha y el mantenimiento.
ROBUSTEZ / ESTABILIDAD
Ing. Paul Gálvez F.
El uso de cables de FO garantiza una operación libre de interferencias incluso en áreas sujetas a fuertes interferencias electromagnéticas.
Para las aplicaciones RTC2, donde es necesario asegurar un tiempo máximo de latencia, es decir, un tiempo máximo de ciclo.
La técnica CSMA/CD de Ethernet (detección de choques en el medio compartido) es por si misma una técnica no determinística. Además el cálculo de choques en el cable solo se puede realizar de forma probabilística, por lo que era imposible determinar una latencia máxima.
Con la aparición de los switches, desapareció el problema de las colisiones, pero a su vez añadía el problema de “buffering”.
Los paquetes son encolados en una FIFO, dependemos del trafico para saber cuanto tiempo estará nuestro paquete en el switch. Solo podemos calcular el tráfico de forma probabilística.
Para resolver este problema, se necesita priorizar ciertos paquetes dentro de estas colas FIFO.
¿Por qué no se ha utilizado Ethernet antes?
Ing. Paul Gálvez F.
Gracias a los estándares IEEE802.1Q y IEEE802.1D, es posible marcar como prioritarios ciertos paquetes layer2 dentro de una red Ethernet.
Los dispositivos que cumplen este estándar utilizan diferentes colas para el tráfico, según su prioridad.
Se especifican 8 niveles de prioridad, del 0 (menos prioritario) al 7 (más prioritario).
El tráfico PROFINET recibe distintas prioridades en función de su aplicación:PROFINET – RT mensajes cíclicos tiene prioridad 6.PROFINET – RT mensajes a cíclicos tiene prioridad 7.
PRIORIDAD EN EL CABLE
Ing. Paul Gálvez F.
El switch transmite el diagnóstico PROFINET de los dispositivos de periferia.
DIAGNÓSTICO DE RED ABIERTO
Ing. Paul Gálvez F.
El switch informa al controlador de periferia de las perturbaciones de la red como diagnóstico PROFINET (1).
Configuración del Switch como dispositivo de periferia en el SW de ingeniería (GSDML).
Canal adicional SNMP para información estándar (2).
Fácil y rápido reemplazo de Dispositivos. Durante el servicio y mantenimiento, no
son necesarios personal ni herramientas especializadas para el reemplazo de dispositivos.
Reducción de tiempo de inactividad porque basta con localizar un nuevo Controlador dispositivo en almacén para poner la maquina o la planta de nuevo en Marcha.
Reemplazo de dispositivo sin usar PG. El intercambio de dispositivos con
PROFINET basado en la topología conocida también se realiza sin necesidad de tarjetas de memoria.
LLDP (Link Layer Discovery Protocol) y DCP (Discovery and Configuration Protocol)
REEMPLAZO RÁPIDO DE DISPOSITIVOS
Ing. Paul Gálvez F.
Reconfiguración automática del nuevo dispositivo sin ingeniería ni tarjeta de memoria.
Rendimiento y alta velocidad de Transmisión. Usando Ethernet, PROFINET alcanza una
velocidad de transmisión significativamente alta respecto a los buses de campo Anteriores.
Debido al ancho de banda más grande, aplicaciones intensivas en datos se pueden usar paralelamente sin que ello afecte a la transmisión de datos de periferia.
Uso de la tecnología de switch Ethernet. Usando 100 Mbit/s Ethernet, PROFINET
alcanza una velocidad de transmisión significativamente alta (p.ej. Comparado con PROFIBUS DP).
100 Mbit/s es una prestación suficientemente alta para el nivel de campo.
ALTA VELOCIDAD DE TRANSMISIÓN
Ing. Paul Gálvez F.
Alta velocidad de transmisión mediante switches Ethernet y modo full duplex.
Topología basada en el diseño de la máquina. Menor coste de cableado y puesta en
marcha más sencilla. Topología lineal y estructuras de anillo
redundante posibles sin componentes de red adicionales.
Varios controladores pueden convivir en una red acceso simultaneo a un dispositivo con Shared Device e I-Device.
Topología adaptada para cada máquina. Soporte de topologías variadas tales como
estrella, árbol, línea o anillo. Varios medios disponibles para la red:cable de cobre Cat5, cables de fibra óptica de vidrio y plástico, e IWLAN. Acceso a máquinas y plantas mediante una
conexión segura VPN, p.ej. Para mantenimiento remoto.
TOPOLOGÍAS FLEXIBLES
Ing. Paul Gálvez F.
Gracias a la libertad de selección de la topología, PROFINET permite un adaptación flexible del cableado a la máquina o a la planta.
Alto rendimiento con redundancia de medio. Incremento de la disponibilidad de la
planta y la maquina. La redundancia de medio está integrada en
PROFINET y puede ser fácilmente utilizada sin costes Adicionales.
Redundancia integrada en Profinet. La redundancia se puede implementar con
ayuda de switches externos y mediante las interfases integradas de PROFINET.
El fallo de dispositivos en las topología de anillo no tienen efecto en la disponibilidad de la planta.
El mantenimiento se agiliza incluso ante un fallo en la red.
REDUNDANCIA DE MEDIO
Ing. Paul Gálvez F.
Alta disponibilidad de la planta gracias a la redundancia.
IEC 61158-5-10
Issue 1.0 2007-12
Basado en topología de anillo.
Max. 50 nodos en el anillo. Controlador PROFINET IO. Dispositivos PROFINET IO. Componentes de la infraestructura de
red (switches IE).
Configuración y diagnostico desde herramienta de ingeniería o página web de los equipos.
Tiempo de reconfiguración 200 ms.
Uno de los dispositivos toma automáticamente el papel de gestor del anillo.
MRP - PROTOCOLO DE REDUNDANCIA DE MEDIO
Ing. Paul Gálvez F.
Ing. Paul Gálvez F.
MUCHAS GRACIAS gentileza P.G.F.!!!