Ändra språk :
Vad är PROFINET? Allt du behöver veta
PROFINET (Process Field Network) är ett öppet kommunikationsprotokoll för industriellt ethernet som möjliggör realtidskommunikation mellan styrsystem och enheter inom industriell automatisering. Det är ett protokoll som liknar PROFIBUS, med den skillnaden att PROFIBUS bygger på ett fältbussprotokoll medan PROFINET använder ethernet. Läs vidare för att få reda på mer om PROFINET, dess funktioner och varför det är en så värdefull lösning för industriell automatisering.
PROFINET:s historia
Den första versionen av PROFINET, PROFINET CBA (Component Based Automation), lanserades 2001 och togs ur bruk 2014. Denna första version lyckades inte slå igenom, till skillnad från dess efterföljare, PROFINET IO (Input Output).
PROFINET IO introducerades 2003 och utgör grunden för senare PROFINET-uppdateringar. En av de viktigaste uppdateringarna gjordes 2019, då Time-Sensitive Networking (TSN) infördes.
Eftersom PROFINET är ett öppet protokoll, har tillverkare världen över kunnat utveckla PROFINET-kompatibla enheter såsom robotar, PLC:er, IO-enheter m.m.
Hur fungerar PROFINET?
PROFINET-system består av tre komponenter: supervisors, styrningar och enheter.
- IO-supervisor: Supervisors används för att konfigurera PROFINET-system, ställa in enhetens parametrar och utföra diagnostik. Supervisors behöver inte fortsätta att vara anslutna med nätverket när de inte behövs.
- IO-controller: IO-controllers är vanligtvis programmerbara styrsystem (PLC) som hanterar automatiseringsprogrammet. De styr IO-enheter och samlar in de data som skickas tillbaka från dessa enheter.
- IO-enheter: IO-enheter är fältenheter som cykliskt utbyter data med en eller flera IO-controllers.
Var och en av de ovan nämnda komponenterna samverkar via ett ethernet-nätverk för att på ett tillförlitligt sätt utbyta realtidsdata, varvid en rad olika kommunikationsstandarder används.
Ett PROFINET-nätverk kräver minst en IO-controller och en IO-enhet. IO-supervisors kan användas tillfälligt för konfiguration och diagnos av IO-enheter, men är inte avgörande för att ett PROFINET-nätverk ska fungera.
Kommunikationsstandarder för PROFINET
När det gäller de kommunikationsstandarder som används i PROFINET-nätverk finns det tre huvudstandarder som man bör känna till: TCP/IP eller UDP/IP, PROFINET Real-Time (RT) och PROFINET Isochronous Real-Time (IRT).
- TCP/IP eller UDP/IP: Dessa protokoll används i tillämpningar där tid inte är en avgörande faktor, till exempel vid diagnostik, konfiguration och parametersättning. Anledningen till detta är extra jitter och latens som uppstår vid IP-baserad kommunikation.
- PROFINET RT: PROFINET RT är det klart mest använda kommunikationsprotokollet för PROFINET-nätverk. I huvudsak hoppar PROFINET RT över nätverks- och transportlagren vid dataöverföringen, vilket avsevärt minskar den tid som krävs. PROFINET RT kan uppnå cykeltider mellan 250 µs och 512 ms.
- PROFINET IRT: PROFINET IRT går ett steg längre än PROFINET RT genom att minimera jitter i applikationer med hög datatrafik. IRT uppnår cykeltider på 31,25 µs och endast 1 µs jitter. Det används oftast i materialbearbetningsmaskiner (keramik, trä eller glas), i formsprutningsmaskiner för plast samt i förpackningsmaskiner.
Fördelar med att använda PROFINET
PROFINET erbjuder en rad fördelar som gör att det utmärker sig i jämförelse med liknande protokoll som PROFIBUS. Detta omfattar skalbarhet, flexibilitet och integration med andra system.
Skalbarhet: Eftersom PROFINET använder ett fysiskt ethernet-lager kan det användas i olika topologier, däribland stjärn-, ring- och trädstrukturer. Peer-to-peer- och IO-kommunikation är också möjlig, vilket gör det enkelt att anpassa PROFINET-nätverk efter ditt företags behov.
Flexibilitet: Valfria funktioner som redundans, tidsstämpel, IRT och diagnoslarm gör PROFINET till ett ytterst flexibelt och modulärt system. Med PROFINET går det att uppfylla ett företags specifika krav, och allt detta under användning av industriella ethernet-standarder.
Integration med andra system: Eftersom PROFINET använder industriellt ethernet är det kompatibelt med standard-ethernet och kan vid behov tillhandahålla TCP/IP-funktioner. Integrationen med standard-ethernet är enkel och gör det möjligt att koppla samman globala processer via PROFINET.
Integration av PROFINET och IIoT
PROFINET är ett ethernetbaserat protokoll med öppna standarder och är därför idealiskt för integration i Industrial Internet of Things (IIoT). Alla data samlas redan in; integrationen av IIoT gör det bara möjligt att se trender och dra slutsatser utifrån dessa data.
Integreringen av PROFINET-nätverk i IIoT kan eliminera oplanerade driftstopp genom att operatörerna i god tid uppmärksammas på prestandaparametrar som avviker från de fastställda riktvärdena. Detta ger operatörerna möjlighet att planera underhållsarbetet i förväg och minimera den nödvändiga stilleståndstiden, samtidigt som oväntade avbrott och driftstopp undviks.
Slutsats
När det gäller användarvänliga lösningar för fabriksautomatisering är PROFINET den obestridda marknadsledaren. Blixtsnabba dataöverföringshastigheter, excellent tillförlitlighet och omfattande funktionalitet samverkar och skapar ett protokoll som kommer att bestå i årtionden framöver.
Vill du ha det ännu enklare?
Då rekommenderas att man direkt väljer en underhållsfri drylin linjäraxel med en igus motor. Många motorparametrar hämtas nämligen automatiskt från D1. Detta gör att man slipper all konfiguration av motorn.
Vad behöver jag D1 till?
D1-styrningen är lämplig för bland annat för elektrisk drift:
- i ett enaxligt system
- av portalkonstruktioner (linjeportal/ytportal/portalrobot)
- av en deltarobot
