Profinet, sistema de comunicación industrial

La empresa alemana Siemens, con Totally Integrated Automation (TIA), ofrece una gama integrada y homogénea de productos y sistemas para la automatización en todos los sectores, desde la entrada de materias primas y el proceso de producción hasta la salida de productos acabados, desde el nivel de campo y el nivel de control de producción hasta la conexión al nivel de dirección.

TIA se caracteriza por una homogeneidad e integración únicas en su género. Gracias a que minimiza las interfaces, logra la máxima fluidez entre todos los niveles, desde el de campo hasta el de gestión de la empresa, pasando por el de producción. Naturalmente, también reporta beneficios durante todo el ciclo de vida de su máquina, instalación o planta: desde la fase de ingeniería conceptual, pasando por la de operación, hasta la posible modernización. En efecto, el poder contar con sucesivas generaciones de productos y sistemas plenamente compatibles, evitando así interfaces innecesarias, permite preservar las inversiones. Esta homogeneidad, única en su género, se especifica ya a la hora del desarrollo de los productos y sistemas Siemens. El resultado es una mejor interacción de todos los componentes, desde el controlador, pasando por la HMI y los accionamientos, hasta y el sistema de control de procesos.

Visión general completa de Industrial Ethernet.

De esta forma, se reduce la complejidad de la solución de automatización para su instalación. Esto ya se puede experimentar, por ejemplo, durante la fase de ingeniería en forma de ahorro de tiempo y costes así como, durante la operación, en forma mayor disponibilidad de su instalación debida a las posibilidades de diagnóstico homogéneas que ofrece Totally Integrated Automation.

Debido al avance de Industrial Ethernet en la automatización, Profinet ha adquirido una gran importancia y presencia a lo que a comunicaciones industriales se refiere.

Profinet, el estándar Industrial Ethernet para la automatización. Profinet es el estándar Industrial Ethernet líder con más de 3 millones de nodos en el mundo entero y aumenta el éxito de las empresas al acelerar los procesos, incrementar la productividad y conseguir una mayor disponibilidad de la instalación. Con Profinet, Siemens aprovecha el estándar Ethernet para la automatización, que permite un intercambio de datos rápido y seguro a todos los niveles. Esto brinda la oportunidad de implementar conceptos innovadores de máquinas y plantas o instalaciones. Gracias a su flexibilidad y a su carácter abierto, ofrece al usuario un máximo de libertad para las tareas de ingeniería y la configuración de la arquitectura de la planta. La eficiencia de Profinet permite aprovechar al máximo los recursos de los que dispone el usuario e incrementar notablemente la disponibilidad de las instalaciones.

Ejemplo de aplicación de IWLAN basada en controlador para muchos puntos de acceso, p. ej., en un terminal de contenedores.

Este estándar industrial se ha ampliado con varias características innovadoras que simplifican la configuración del sistema, por ejemplo en aplicaciones de seguridad crítica, y permiten una topología más estilizada y versátil en muchos escenarios distintos. La función I-Device (Intelligent IO-Device) hace posible una comunicación rápida y sencilla entre controlador y controlador mediante el acceso directo a la imagen de direcciones IO con protocolo Profinet IO. Gracias a la función Shared Device, dos controladores pueden acceder al mismo Profinet IO-Device (por ejemplo, una estación ET 200 descentralizada o un accionamiento en una aplicación Safety). Puesto que ya no es necesario instalar tantos dispositivos en el campo, se reducen los costes de ingeniería, cableado, consumo de energía e instalación. Con una topología en anillo y el protocolo Media Redundancy Protocol (MRP) se puede incrementar la disponibilidad de la instalación. Esta puede funcionar directamente a través de los puertos RJ45 integrados en los equipos Profinet y puede combinarse como se desee con los ‘switches’ Industrial Ethernet correspondientes, como por ejemplo Scalance X-200).

Una mayor flexibilidad, eficiencia y rendimiento (Profinet)

• Industrial Wireless LAN (IWLAN). Reduce los costes de mantenimiento, aumenta la fiabilidad y convence por un alto rendimiento de comunicación. Profinet es el único que permite el uso de IWLAN con Safety.

• Seguridad. La comunicación de seguridad mediante PROFIsafe protege a las personas, las instalaciones y el medio ambiente con gran fiabilidad.

• Topologías flexibles. Además de la topología lineal, también admite topologías en estrella, árbol o anillo.

• Estándar abierto. Por su arquitectura abierta, es la base ideal para crear una red de automatización homogénea en la máquina y la instalación a la que se pueden conectar tanto PLC como dispositivos Ethernet estándar.

• Herramientas web. Profinet es Ethernet al 100% y es compatible con TCP/IP. Esto permite, entre otras cosas, usar tecnologías web, como el acceso al servidor web integrado de los aparatos de campo.

• Posibilidades de ampliación. Pueden ampliarse las infraestructuras de red como se desee, incluso durante el funcionamiento.

• Un cable para todo. Ofrece muchas funciones en un cable: los datos de máquina y los datos estándar de TI convergen. De este modo se consigue homogeneidad y se reducen los trabajos de cableado y formación, con el consiguiente ahorro.

• Diagnóstico de dispositivos y red. A fin de localizar rápidamente los errores puede leerse gran cantidad de datos de diagnóstico de los dispositivos. Para el mantenimiento de dispositivos Profinet (locales y remotos) se emplean páginas web en estándar HTML.

• Mayor eficiencia energética. PROFIenergy desconecta consumidores concretos o unidades de producción enteras durante los periodos de inactividad, de forma coordinada y centralizada.

• Cableado sencillo. Gracias al sistema de montaje rápido FastConnect, permite diseñar redes aptas para la industria en un tiempo mínimo y sin conocimientos especiales.

• Cambio rápido de dispositivo. Al sustituir un dispositivo Profinet, el IO-Controller detecta el nuevo dispositivo y le asigna automáticamente un nombre.

• Mucha robustez. El empleo de ‘switches’ incluso en aparatos de campo impide que los fallos surgidos en una determinada sección de la red lleguen a perturbar toda la red de planta. En las áreas muy sensibles a las interferencias electromagnéticas, admite el empleo de cables de fibra óptica.

• Velocidad. Las aplicaciones rápidas de control de movimiento necesitan un intercambio de datos igualmente rápido. Los tiempos de ciclo breves de Profinet aumentan la productividad de las máquinas e instalaciones.

• Precisión. La comunicación es determinista. Con una fluctuación inferior a 1 µs se obtiene un ciclo sumamente preciso, lo que garantiza un producto de alta calidad.

• Grandes capacidades funcionales. Un controlador Simatic puede administrar hasta 256 dispositivos. El número de estaciones por red es prácticamente ilimitado.

• Alta velocidad de transferencia. Gracias al uso de Ethernet, alcanza una velocidad de transferencia de datos notablemente mayor que los buses de campo anteriores. De este modo incluso es posible, y muy sencillo, transferir grandes volúmenes de datos sin repercusiones en la transferencia de datos IO.

• Redundancia de medios. Se puede conseguir una mayor disponibilidad de la instalación utilizando la redundancia, que se puede implementar tanto con ayuda de ‘switches’ externos como directamente a través de interfaces Profinet integradas.

• Arranque rápido. En las instalaciones modulares, los IO-Controller deben detectar rápidamente nuevas máquinas o secciones de la instalación. Con Fast Startup, los dispositivos pueden identificarse en menos de 500 m y conectarse al IO-Controller.