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Profinet
El nuevo estándar de comunicación en la
automatización de plantas industriales

La última exposición de automatización SPS/IPC Drives 2004 (Nürenberg, Noviembre 2004) destacó la última tendencia en comunicación industrial: la integración de las tecnologías IT a nivel proceso y control. La solución exhibida más importante fue Profinet.

Todos los stands de las empresas adherentes a este nuevo estándar (Phoenix Contact, Sew, Rexroth, Wago, Beckhoff, Yokogawa y Siemens, entre otras) presentaron funcionalmente la interacción de sus soluciones actuales con estos nuevos desarrollos.

Aunque intuitivamente nos podemos dar cuenta que Profinet es Profibus en Ethernet, es mucho más que la mera integración de un protocolo en otro. Este nuevo concepto (estandarizado según IEC 61158/61784-1 y 61158/61784-2) integra las reconocidas prestaciones de Profibus DP (determinismo, isocro-nismo, diagnóstico, acceso a I/Os remotas y a información de proceso) sobre protocolos TCP/IP en tecnología Ethernet, permitiendo de este modo convivir las aplicaciones IT con la transmisión de información crítica. Para ello, la transmisión, basada en nuevos desarrollos de chips denominados ERTEC (Enhanced Real Time Ethernet Controller), reservan un rango de transmisión de la trama TCP/IP para la parte del telegrama crítico-determinístico, para, a continuación, seguir con la transmisión de otros protocolos.

Por otra parte, Profinet mantiene el mismo sistema simple de configuración, parametrización y diagnóstico que una red Profibus DP actual, de modo que las inversiones de capacitación y know-how invertido se garantizan en la nueva tecnología.

Dos conceptos sostienen este estándar: Profinet I/O como solución para el acceso determínistico y en tiempo real de señales distribuidas (similar a Profibus DP); y establecer el medio de comunicación para las nuevas plataformas de desarrollos de plantas industriales (Component Based Automation).


Tecnologías IT en los niveles de proceso y control

Este nuevo concepto permite disponer de una tecnología común en la planta: Ethernet TCP/IP. Esto hace posible aplicar soluciones y desarrollos orientados hasta ahora sólo al mundo informático. A modo de ejemplo, tecnologías como el acceso inalám-brico y el diagnóstico web pueden imple-mentarse como solución para la transmisión remota y segura de I/Os distribuidas. Asimismo, también se puede acceder a drives o dispositivos inteligentes como HMIs u otros PLCs y realizar diagnóstico de estaciones en aplicaciones web u otras aplicaciones comunes; todo esto siempre garantizando la transmisión confiable y los estándares de seguridad originales de Profibus DP.


Información en verdadero tiempo real

Gracias al diseño sobre estándares de 100MB/s y 1GB/s, la potencia de los nuevos chips de comunicación permite implementar soluciones de control en tiempo real verdadero (IRT), garantizando tiempos de respuesta menores a 1ms, necesarios para el sincronismo de ejes accionados por drives comunicados por este bus común.

Por otro lado, esta potencia de transmisión garantiza el determinismo y el acceso a gran cantidad de puntos de I/Os distribuidos.


Flexibilidad para el armado de las topologías más apropiadas

Por su diseño sobre Ethernet Industrial, las topologías permitidas cubren todas las posibilidades válidas, lo que implica que las redes se pueden configurar en bus, anillo o estrella tanto en cobre como en fibra óptica, e incluso enlaces punto a punto, wireless. Por otra parte, la enorme cantidad de nodos conec-tables (hasta 2.048) extiende el espectro de solución a cantidades de señales no posibles hasta ahora. Los controladores de la red siguen el mismo esquema de Profibus, es decir, un PLC maestro (o "controller") accede ya sea desde su puerto integrado o desde placas adicionales a las estaciones esclavas (o "dispositivos I/Os"). Por otra parte, las estaciones de ingeniería operan directamente conectadas al mismo bus. Lo mismo que estaciones de operación basadas en SCADA, las cuales ya se disponen con drivers directos o con servidores OPC Profinet I/O.

Fundamental es la posibilidad de interacción de redes Profibus DP ya existentes con redes Ethernet/Profinet mediante el uso de interfaces ya disponibles como servidores pro-xys, de manera que un controlador en Ethernet accede directamente hasta el esclavo en DP sin conversiones ni redireccionamientos.


La gama de productos disponibles

El actual estado de desarrollo de Profinet dispone ya de una gran variedad de PLCs maestros con interface Ethernet integrada, lo mismo que estaciones de entradas y salidas. De suma importancia son también los componentes de conexión (cables, conectores RJ45, switches, etc.) como también dispositivos con switch integrados (placas de comunicación, interfaces de dispositivos) lo que hace de Profinet una solución de vanguardia para proyectos de automatización industrial y procesos discretos (alimentos y bebidas, procesos mineros secos, etc.).

La evolución de esta tecnología se extiende a accionamientos, paneles y, para el próximo año, la integración en procesos de redes Profibus PA, seguridad integrada (Profisafe) y tecnología RFID.

Por Andrés Gorenberg,
Product Manager Automatización A&D de Siemens.
andres.gorenberg@siemens.com

Enero 2005
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Comentarios acerca de este artículo
edwar automation (01/09/2010)
quisiera saber una comclucion mas concreta a cerca del estandar profinet, en que se basa las conecciones en q es favorable y en q no es favoarable...
edwar automation (01/09/2010)
quisiera saber una comclucion mas concreta a cerca del estandar profinet, en que se basa las conecciones en q es favorable y en q no es favoarable...
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