Truyền thông Profinet là gì ? Ứng dụng truyền thông Profinet ?

Ethernet công nghiệp là gì? Bản chất đơn giản của Ethernet stan dard làm cho nó trở nên không thể thiếu trong hoạt động kinh doanh của công ty. Lý do cho sự chấp nhận và phổ biến của nó không chỉ nằm ở hoạt động mạng liên tục của một công ty mà còn hơn thế nữa là nó hình thành công nghệ cơ bản cho mạng lớn nhất trên thế giới, Internet. Ethernet là tiêu chuẩn được sử dụng phổ biến nhất trên thế giới. lợi ích của Ethernet và khái niệm kết hợp mạng là rõ ràng:
• Sử dụng các đổi mới CNTT trong môi trường sản xuất.
• Tùy chọn mở rộng đơn giản, linh hoạt.
• Hệ thống kết nối tiêu chuẩn với rJ45 hoặc M12.
• Điều chỉnh băng thông động với 10/100 Mbit / s, 1 Gbit / s và lên đến 10 Gbit / s.
• Kết nối mạng liên tục của văn phòng, mức điều khiển và cảm biến / thiết bị truyền động.

Do những lợi thế này, ngày càng nhiều công ty cũng đang sử dụng hiệu suất của Ethernet để mang lại lợi ích cho máy móc và điều khiển nhà máy của họ cũng như trong sản xuất và quy trình tự động kết hợp. Với Ethernet công nghiệp, giờ đây có thể liên kết thế giới văn phòng với thế giới công nghiệp. điều này cho phép giao tiếp liên tục chỉ với một số ít giao diện và số lượng người tham gia gần như không giới hạn trong mạng. Các ứng dụng ví dụ bao gồm chẩn đoán từ xa qua Internet. Các hệ thống Ethernet công nghiệp như Profinet® là các biến thể giao thức đặc biệt và lý tưởng để sử dụng trong các ứng dụng trong bụi. một mạng xuyên cấp như Ethernet có thể mang lại những lợi thế đáng kể hơn nữa so với các hệ thống fieldbus thương mại như một sự ngừng sử dụng của nó và các thành phần được thiết kế cho các mục đích công nghiệp. Đây là vài ví dụ:
• Khả năng tiếp cận toàn công ty và sự sẵn có rộng rãi của trí tuệ kinh doanh.
• Tốc độ dữ liệu tăng sẵn có kịp thời để trao đổi thông tin tốc độ cao hơn.
• Cải thiện hiệu quả và tốc độ của quy trình làm việc và tăng hiệu suất và hiệu suất năng lượng tương ứng
của thực vật.
• Giám sát và kiểm soát liên tục và phối hợp các nhà máy để tối ưu hóa sản xuất.
• Đi dây từ khu vực văn phòng đến mức thiết bị của máy móc.
• Tiêu chuẩn kết nối và cáp đồng nhất từ ​​khu vực văn phòng đến cấp thiết bị của máy móc. Với mục đích kết nối vật lý các thành phần hỗ trợ Ethernet với nhau, người dùng có thể chọn giữa cáp xoắn đôi (TP), cáp quang hoặc công nghệ không dây. các phương tiện truyền tải transmis-sion khác nhau tạo ra độ dài truyền tối đa khác nhau.

Nhà cung cấp giải pháp của bạn cho cáp và kết nối Profinet®

Bạn có thể tin tưởng vào hệ thống giải pháp cáp tổng thể liên tục và chất lượng cao từ Tập đoàn lapp để ngăn ngừa sự cố, thời gian chết và các vấn đề liên quan đến chất lượng. một loạt các giải pháp tiêu chuẩn và tùy chỉnh toàn diện có sẵn tại đây. Nhiều loại cáp Profinet® của chúng tôi cho mọi mục đích sử dụng đều được kiểm tra độ chính xác tại trung tâm thử nghiệm và phòng thí nghiệm của chúng tôi. phạm vi lapp có các tính năng toàn diện thực sự cho các yêu cầu đặc biệt khắt khe liên quan đến phạm vi ứng dụng đa dạng, tính linh hoạt (theo yêu cầu trong các ứng dụng có tính năng uốn dẻo cao với khả năng uốn và xoắn vĩnh viễn), khả năng chống hóa chất và cơ học và các phê duyệt. Từ cáp Profinet® 4 lõi hoặc 8 lõi của thương hiệu Etherline® đến cáp quang có thiết kế PoF hoặc PCF từ dòng sản phẩm Hitronic® của chúng tôi, lapp Group có
giải pháp cáp phù hợp cho ứng dụng Profinet® của bạn. Các đầu nối dễ kết nối đóng một vai trò đặc biệt quan trọng trong Ethernet công nghiệp, cho dù đó là RJ45 quen thuộc với việc sử dụng văn phòng hay M12 là tiêu chuẩn trong môi trường công nghiệp. phạm vi đầu nối dữ liệu EPIC® dễ dàng kết nối với cáp phù hợp – mà không cần sử dụng các công cụ đặc biệt. điều này không chỉ tiết kiệm thời gian trong quá trình lắp ráp, điều này còn giúp bạn, khách hàng của chúng tôi, tiết kiệm tiền. Hệ thống lắp ráp Ethrtline® được đúc nguyên khối cũng có sẵn trong phạm vi. các sản phẩm do nhà máy sản xuất thử nghiệm này cung cấp chất lượng cáp đã được kiểm chứng cùng với các đầu nối chất lượng cao. chúng có tính năng không thấm được đảm bảo và các đặc tính truyền dẫn được đảm bảo. điều này giúp bạn tránh mất thời gian lắp ráp và ngăn ngừa sự khác biệt về chất lượng kết nối, và thậm chí cho phép bạn đạt được cấp bảo vệ cao hơn mức có thể đạt được bằng cách sử dụng các đầu nối có thể lắp tại hiện trường.

1. Truyền thông profinet là gì?

Truyền thông Profinet là gì?

Profinet (thường được viết thành là PROFINET, như một từ viết tắt của Process Field Net) là một tiêu chuẩn kỹ thuật công nghiệp để truyền dữ liệu qua Ethernet công nghiệp, được thiết kế để thu thập dữ liệu từ và điều khiển thiết bị trong các hệ thống công nghiệp, với sức mạnh đặc biệt trong việc cung cấp dữ liệu theo hạn chế thời gian chặt chẽ (theo thứ tự 1ms trở xuống). Tiêu chuẩn này được PROFIBUS & PROFINET International (PI), một tổ chức có trụ sở tại Karlsruhe, Đức duy trì và hỗ trợ.

2. Ưu điểm và chức năng của truyền thông profinet.

2.1. Ưu điểm của truyền thông profinet.

– Hiệu năng: Tự động hóa trong thời gian thực.

– An toàn: truyền thông đảm bảo an toàn.

– Phân tích: Vận hành nhanh chóng và khả năng xử lý sự cố hiệu quả.

– Đầu tư hiệu quả: Tích hợp liền mạch các hệ thống fieldbus.

2.2. Chức năng của truyền thông profinet.

– Thiết bị có thể thay thế mà không cần dùng đến công cụ ES.

– Khả năng về mặt kỹ thuật.

– Các thông số của từng thiết bị đều được bảo vệ và tách biệt không chịu ảnh hưởng bởi thiết bị khác.

– Tạo ra một sơ đồ top của thiết bị.

– Quản lý thiết bị.

– Truyền tải dữ liệu chính xác theo thời gian.

– Cung cấp hệ thống dự phòng.

– Dễ dàng thay thế thiết bị.

3. Ứng dụng của truyền thông profinet.

Mong muốn có một tiêu chuẩn truyền thông trên một mạng cho các ngành công nghiệp, có khả năng chuẩn đoán rộng và các chức năng dịch vụ rộng khắp mạng lưới đã dẫn tới sự gia tăng của việc sử dụng Ethernet công nghiệp. Tổ chức PROFIBUS/PROFINET quốc tế (PI) cung cấp một chuẩn truyền thông toàn diện thông qua Ethernet công nghiệp để đáp ứng mọi yêu cầu: câu trả lời là PROFINET.

Tổ chức PROFIBUS/PROFINET quốc tế đã phát triển 1 chuẩn qua các kinh nghiệm thu được từ nhiều năm phát triển của Profibus để thích hợp với Ethernet công nghiệp cho các yêu cầu chuyên biệt trong công nghiệp. Kết quả chính là Profinet, một chuẩn công nghiệp toàn diện dựa trên chuẩn Ethernet công nghiệp cho truyền thông mở, độc lập với các nhà cung cấp. PROFINET đáp ứng  tất cả các yêu cầu sử dụng Ethernet ở tất cả các cấp độ và trong mọi ứng dụng tự động hóa. Điều này làm cho PROFINET trở nên rất linh hoạt, đáng tin cậy và thiết thực trong môi trường công nghiệp.

Profinet Network

3.1. Bảo toàn vốn đầu tư.

Sự kết hợp hệ thống khác nhau trong Profinet

Hàng loạt các thiết bị trường từ nhiều nhà cung cấp khác nhau cũng như các thiết bị điều khiển, thiết bị mạng … ví dụ như thiết bị chuyển mạch – Switch đều có các chức năng PROFINET. Giao diện này cung cấp trên hầu hết các thiết bị chuyển mạch với 2 cổng tích hợp để xây dựng cấu trúc mạng bus hay mạch vòng.

Sự tích hợp của hệ thống mạng trường hiện tại và sự bảo toàn vốn đầu tư là một phần cốt yếu của Profinet. Mô hình thiết bị chuẩn Profinet dựa trên mô hình Profibus, nghĩa là các mô đun I/O của các thiết bị ngoại vi chủ yếu vẫn có thể sử dụng được.

Các bộ điều khiển khác nhau có sẵn như Simatic S7 CPU của Siemens có cả giao diện Ethernet và Profibus. Hệ thống hiện có có thể dễ dàng tích hợp với môi trường Profinet mới. Việc chuyển đổi chương trình người dùng không đòi hỏi nỗ lực lớn, và việc thay thế toàn bộ hệ thống Profbus hiện hữu, xây dựng hệ thống mới là không cần thiết.

Một khả năng tích hợp khác nữa là công nghệ proxy – ví dụ, IE/PB Link PN IO của Simatic Net – hoạt động như một đại diện của các thiết bị Profibus, liên kết này cũng có sẵn với một giao diện mạng LAN không dây, điều này cũng cung cấp khả năng cải tiến để tích hợp PROFIBUS với công nghệ không dây vào các giải pháp PROFINET.

3.2. Các ứng dụng mới với giải pháp mạng LAN không dây công nghiệp.

PROFINET đang sử dụng những tiện ích của công nghệ Ethernet vì vậy nó có thể dược sử dụng cho cấu trúc mạng sao và mạch vòng với môi trường mạng điện hoặc quang cũng như cho kết nối không dây.

Với mạng LAN không dây công nghiệp, AGVs (Automated Guided Vehicles) hoặc các thiết bị bảo trì và vận hành di động có thể tích hợp dễn dàng vào hệ thống tự động hóa, và ngay cả với công nghệ an toàn.

3.3. Ethernet trong ứng dụng thời gian thực với Profinet.

Profinet – The future of Automation

Băng thông rộng cho phép sử dụng Ethernet trong tất cả các nhiệm vụ tự động hóa, bên cạnh việc truyền thông IO tuần hoàn IO (truyền số liệu trong 1ms), TCP/IP và giao thức IT có thể được sử dụng cùng một lúc trên cùng một mạng.

PROFINET cung cấp thời gian đáp ứng với truyền thông chu kì trong 1ms giữa bộ điều khiển PROFINET IO Controller và các thiết bị PROFINET IO Devices. Cơ cầu này hoạt động với với các bộ chuyển mạch tiêu chuẩn. Sự truyền thông tuần hoàn dựa trên trên layer 2 của mô hình OSI/ISO layer. Điều này cho phép thời gian phản ứng nhanh trong các mạng Ethernet Networks.

PROFINET cũng cung cấpmột giải pháp cho các tác vụ điều khiển truyền động nhanh và xác định.

PROFINET IRT – Isochrones Realtime, được sử dụng cho các tác vụ tự động hóa nhanh với truyền thong tuần hoàn trong 250µs và Jitter < 1µs. Trong trường hợp các thiết bị mạng cần một ASIC để đảm bảo thời gian, ASIC Siemens cung cấp gọi là ERTEC – Bộ điều khiển Ethernet thời gian thực (Enhanced Real-Time Ethernet Controller).

3.4. Profinet đảm bảo chức năng an toàn

PROFIsafe như một mô tả (profile) ứng dụng độc lập của công nghệ mạng, nó có thể được sử dụng cho PROFIBUS cũng như đối với các hệ thống PROFINET. Các Slots IO trong thiết bị PROFINET-IO có thể được trộn lẫn giữa tiêu chuẩn và an toàn, điều này giúp giảm thiểu chi phí cáp và số lượng các module khác nhau. Dữ liệu an toàn và tiêu chuẩn đềi cps trể truyền thôgn trên cùng mạng. Các chương trình an toàn có thể được tạo ra với các công cụ kỹ thuật tiêu chuẩn như SIMATIC Step7 của Siemens

Các khách hàng sẽ có những khả năng và tiện ích mới trong việc sử dụng topo mạng Ethernet công nghiệp, bao gồm cả mạng không dây trong các ứng dụng của mình. Bên cạnh đó, công nghệ an toàn (Safety) cũng có thể sử dụng trên cùng một mạng. PROFINET cung cấp nhiều dải tốc độ xử lý khác nhau từ rấ nhanh, tốc độ cao cho đến các tốc độ cho các ứng dụng IT thông thường, tất cả đều trên một mạng.