Článek ve formátu PDF je možné stáhnout
zde.
Na počátku roku 2008 informovala organizace PNO (Profibus Nutzerorganisation), že je celosvětově instalováno celkem 1,14 milionu uzlů sběrnice Profinet. Do této statistiky nejsou započítány čipové sady použité v přístrojích a komponentách, jako jsou např. přepínače (switche).
Dobrý důvod pro optimistický pohled do budoucnosti skýtá nezávislá studie prokazující potenciál rychlosti přenosu dat po sběrnici Profinet IO v sítích s flexibilní strukturou i v sítích s dlouhými liniovými úseky. Na základě zjednodušeného síťového adresování a dynamicky paketovaných dat se dosahuje datové propustnosti srovnatelné s ostatními tzv. real-time ethernetovými protokoly. Přednosti tohoto systému, jako jsou možnost použít flexibilní topologii, rozmanité diagnostické mechanismy a paralelní komunikace protokolem TCP/IP, zůstávají zachovány. Zároveň je zajištěna kompatibilita se současnými uzly Profinet, protože optimalizovaný režim lze vytvořit s protokoly RT i IRT. Nové komunikační koncepty připravované pracovními skupinami PNO budou zakrátko integrovány do prvních komunikačních zásobníků protocol stack a čipových sad.
Univerzální použití
V automatizaci procesní výroby vznikají nové specifikace rozhraní Profinet. Definují se funkce jako hot swapping (výměna za provozu), time stamp (časová značka) a redundance řídicích modulů, které se v pracovních skupinách PNO převádějí na standardní mechanismy Profinetu. Profinet je tak celosvětově jediným ethernetovým standardem se schopností pracovat v reálném čase, který se používá v automatizaci výroby jak s diskrétními výrobními operacemi (strojní výroba), tak s kontinuálními a dávkovými procesy (procesní výroba). Společnost Phoenix Contact již realizovala mnoho projektů na bázi real-time ethernetového protokolu. Možnosti využití jsou rozmanité, od automatizace stavebních prací, přes řízení úpravny vody nebo automatické řízení plachetnic až po automatizaci v dolech nebo v automobilovém průmyslu. Kromě možnosti paralelně využít komunikaci pomocí TCP/IP přesvědčil Profinet své uživatele také flexibilní instalací, možností vytvářet redundantní sítě, dobrými diagnostickými vlastnostmi, jednoduchou integrací a možností přenášet data i bezdrátově, avšak na bázi standardního Ethernetu.
Osvědčená funkční spolehlivost
Jednou z největších předností Profinetu je nezávislost na konkrétním výrobci. Jednotlivé pracovní skupiny, které se skládají ze zástupců mnoha firem, stanovují všechny podstatné detaily: od uživatelských profilů až po certifikaci. Dodavatelé otevírají své hardwarové a softwarové produkty pro integraci rozhraní Profinet. Pro zajištění maximální kompatibility a součinnosti jsou základní funkce zařízení rozděleny a popsány v třídách shody A, B a C:
-
Třída A obsahuje funkce, které podporují komunikaci v reálném čase (real-time, RT). Zařízení přitom mohou využívat dosavadní síťovou infrastrukturu a bezdrátový přenos dat.
-
Třída B rozšiřuje funkce pro komunikaci v reálném čase o doplňkové diagnostické mechanismy, redundanci a identifikaci topologie. Zařízeními jsou ethernetové komponenty určené pro protokol Profinet.
-
Třída C zahrnuje funkce, které jsou povinné pro izochronní přenos v reálném čase (Isochronous Real-Time, IRT).
Třídy shody jsou základem certifikačních testů, kterými musí projít každé zařízení určené pro Profinet. V testech se zkouší fungování zařízení, soubory popisu zařízení a systémové chování a sleduje se jeho konzistence. Je-li zařízení přiděleno do určité třídy, má uživatel jistotu, že komponenty disponují určitou základní funkčností a je zaručena jejich součinnost s ostatními certifikovanými komponentami.
Snadná údržba
Dosud realizované projekty ukázaly, že komunikační systémy s protokolem Profinet se snadno uvádějí do provozu. Pomocí softwaru PC Worx od společnosti Phoenix Contact lze do projektu importovat zařízení umístěná kdekoliv v síti. Všechny spouštěcí a komunikační parametry se nastavují automaticky, takže po prvním kompilačním běhu lze ve zkonfigurované síti začít s kontrolou signálů. Lze zobrazit topologii systému s účastníky, kteří jsou v dosahu (obr. 1). Po kontrole kabelů je možné komunikační a funkční parametry komponent nastavovat z jediného softwarového nástroje. Hledání a odstraňování chyb usnadňují četné diagnostické mechanismy. Přitom platí: čím větší úsilí se věnuje diagnostice zařízení, tím více informací lze zobrazovat s využitím inženýrských nástrojů, nezávisle na konkrétním výrobci zařízení.
Závěr
Profinet je stále více přijímán po celém světě, protože jej lze flexibilně použít téměř ve všech úlohách, kde je třeba spolehlivá komunikace v reálném čase. Také tam, kde se komunikační síť dosud nepoužívala, lze řídicí systém doplnit ethernetovým komunikačním zařízením a využít všechny jeho výhody.
Dipl.-Ing. Robert Wilmes, Phoenix Contact, Německo,
Obr. 1. Pro zobrazení diagnostických hlášení s přesnou lokalizací využívá Profinet protokol LLDP (Link Layer Discovery Protocol)