PROFINET

Новый открытый коммуникационный стандарт PROFINET (IEC 61158) устраняет указанные недостатки и существенно расширяет функциональные возможности обмена данными и охватывает широкий спектр требований по использованию Ethernet в системах автоматизации.
PROFINET ориентирован на организацию системно-широкого обмена данными между всеми иерархическими уровнями управления предприятием. Он существенно упрощает вопросы проектирования систем промышленной связи, распространяет использование IT стандартов на полевой уровень управления, позволяет использовать существующие каналы связи и сетевые компоненты Ethernet, а также дополнять эти сети специализированными компонентами. PROFINET обеспечивает поддержку всех существующих стандартных механизмов обмена данными через Ethernet параллельно с обменом данными между системами автоматизации в реальном масштабе времени.

Особенности промышленных сетей PROFINET

Вариант сети Industrial Ethernet для систем автоматизации, стандартизо­ванный как PROFINET, был разрабо­тан компанией Siemens с целью уни­фикации полевых сетей (Fieldbus) для построения систем, работающих в ре­альном времени со скоростью связи до 100 Мбит/c в жёстких промышленных условиях эксплуатации.

Спецификация стандарта предусмат­ривает взаимодействие PROFINET с другими сетями (PROFIBUS, Interbus, DeviceNet и т.д.) с помощью шлюзов.

Средой передачи могут быть медные провода и оптоволокно. Возможно применение в сети PROFINET разных топологий (линейной, кольцевой, «звезда», «дерево»). В линейной сети коммутатор устанавливают ближе к приборам или даже встраивают вместе с процессором в устройство. Для каж­дого устройства выделяется свой ком­мутатор для управления конвейерными передачами. Кольцевая топология, ис­пользуемая для повышения надёжно­сти, может включать две сети со встреч­ным направлением передачи. Коммута­торы могут быть соединены радиально или по произвольной топологии.

Особенности кабельной связи в про­мышленных сетях PROFINET связаны с жёсткими условиями эксплуатации оборудования. В сети PROFINET ис­пользуются экранированные витые медные пары проводов длиной до 100 м и с характеристическим сопротивлени­ем 100 Ом (100Base-TX), со свойствами не хуже тех, что соответствуют катего­рии 5 и классу D (ISO/IEC 11801).

Каждое удалённое устройство под­ключают через активный компонент, образуя узел в сети.

Для разных приложений стандарт PROFINET определяет три уровня производительности: PROFINET NRT PROFINET RT, PROFINET IRT.

PROFINET NRT с временем цикла бо­лее 100 мс не поддерживает режим реаль­ного времени и предназначен в основ­ном для автоматизации отдельных тех­нологических процессов. PROFINET RT используется в случаях с более высо­кими требованиями к времени цикла (более 10 мс), например в системах авто­матизации предприятия. Самым высо­ким требованиям по производительно­сти отвечает PROFINET IRT (время цикла менее 1 мс), основной областью его применения является управление комплексными приводными системами.

Выводы: