SiemensETIJohnson ControlsIFMSICKWIKABosch RexrothELKO EPHYUNDAIABBVEGAKSR KUEBLERAlfa Laval

Введение

Вводная статья о PROFINET — открытом стандарте Industrial Ethernet (IEC 61158) для промышленной автоматизации. Описаны три области применения: системы распределенного ввода-вывода, распределенные системы управления на базе технологии CBA и сетевые компоненты (коммутаторы SCALANCE X, кабели IE FC, модули защиты SCALANCE S). Перечислены конкретные аппаратные и программные средства SIMATIC для построения PROFINET-систем. Статья полезна инженерам АСУ ТП, выбирающим компоненты для сетей Industrial Ethernet.

Введение - PROFINET

PROFINET – открытый стандарт автоматизации

PROFINET – это инновационный открытый стандарт Industrial Ethernet (IEC 61158) для систем промышленной автоматизации.

PROFINET обеспечивает доступ к устройствам полевого уровня со всех уровней управления предприятием.

PROFINET позволяет выполнять системно широкий обмен данными, поддерживает проектирование в масштабах предприятия и использует IT стандарты вплоть до полевого уровня. В стадии подготовки находятся решения для автоматизации непрерывных и периодических процессов. Уже сейчас PROFINET хорошо зарекомендовал себя в автомобильной промышленности, пищевой промышленности, на предприятиях по производству напитков и табачных изделий, в логистике и других областях.

PROFINET – это всеобъемлющий стандарт, охватывающий все требования по использованию Ethernet в системах автоматизации.

Системы распределенного ввода-вывода на базе PROFINET

PROFINET позволяет создавать системы распределенного ввода-вывода, в которых приборы полевого уровня подключаются непосредственно к сети Industrial Ethernet и обслуживаются PROFINET контроллером ввода-вывода. Конфигурирование такой системы выполняется из среды STEP 7. Поддерживается возможность дальнейшего использования существующей аппаратуры полевого уровня, например, аппаратуры PROFIBUS.

В системах распределенного ввода-вывода PROFINET могут использоваться:

  • IM 151-3 PN: интерфейсный модуль для непосредственного подключения станции ET 200S к сети Industrial Ethernet.
  • CPU 317-2 PN/DP: центральный процессор, способный выполнять функции контроллера ввода-вывода PROFINET.
  • IE/PB Link PN IO: модуль связи, выполняющий функции PROFINET Proxy и позволяющий интегрировать в PROFINET ведомые устройства PROFIBUS DP.
  • CP 343-1: коммуникационный процессор для подключения S7-300 к Industrial Ethernet. Приборы полевого уровня, подключенные к S7-300, могут использоваться в системе распределенного ввода-вывода PROFINET.
  • CP 443-1 Advanced: коммуникационный процессор с встроенным коммутатором для подключения S7-400 к Industrial Ethernet.
  • VS 130-2: видео датчик для считывания 2D кодов.
  • SOFTNET PN IO: коммуникационное программное обеспечение, позволяющее использовать компьютер в качестве контроллера ввода-вывода PROFINET.
  • PN OPC сервер: программное обеспечение непосредственного доступа к данным системы распределенного ввода-вывода PROFINET со стороны OPC-совместимых компьютерных приложений.
  • STEP 7: программное обеспечение конфигурирования и диагностики систем распределенного ввода-вывода PROFINET.

PROFINET с распределенными полевыми устройствами

Системы управления с распределенным интеллектом на базе PROFINET

PROFINET обеспечивает поддержку распределенных систем управления, базирующихся на использовании технологии CBA – технологии модульного построения систем управления машинами и предприятиями в рамках единой концепции Totally Integrated Automation. Обеспечивается возможность интеграции существующих решений на базе PROFIBUS в системы PROFINET CBA.

PROFINET определяет инженерную модель построения интерфейса и обмена данными между компонентами CBA.

С помощью STEP 7 могут создаваться технологические компоненты с интерфейсом обмена данными с другими модулями. С помощью пакета SIMATIC iMAP выполняется графическое проектирование PROFINET систем связи, а также их диагностика.

Для построения систем PROFINET CBA могут использоваться:

  • IE/PB Link PN CBA: модуль связи, выполняющий функции PROFINET Proxy и позволяющий интегрировать в PROFINET CBA ведомые устройства PROFIBUS DP. Кроме того, модуль поддерживает функции маршрутизации данных систем автоматизации SIMATIC S7.
  • CPU 317-2 PN/DP: центральный процессор, способный поддерживать обмен данными с PROFINET компонентами и выполнять функции PROFINET Proxy по отношению к сети PROFIBUS DP.
  • CP 343-1: коммуникационный процессор, позволяющий интегрировать S7-300 в системы CBA.
  • CP 443-1 Advanced: коммуникационный процессор с встроенным коммутатором, позволяющий интегрировать S7-400 в системы CBA.
  • WinAC PN: система компьютерного управления на основе эмулируемого контроллера, поддерживающая функции PROFINET Proxy.
  • PN OPC сервер: программное обеспечение непосредственного доступа к данным PROFINET приборов со стороны OPC-совместимых компьютерных приложений.

PROFINET и разпределенный интеллект

Сетевые компоненты PROFINET

Активные сетевые компоненты

Промышленные коммутаторы семейства SCALANCE X, разработанные для применения на полевом уровне:

  • Оптимальное сочетание различного количества оптических и электрических портов.
  • Поддержка единой концепции диагностики компонентов PROFINET.
  • Поддержка функций обмена данными в реальном масштабе времени.

Пассивные сетевые компоненты

Технология Industrial Ethernet FastConnect (IE FC) позволяет выполнять быстрый и безошибочный монтаж промышленных и офисных сетей Industrial Ethernet. Компоненты IE FC объединяют в своем составе широкий спектр IE FC кабелей и IE FC соединителей, существенно упрощающих выполнение монтажных работ и снижающих время выполнения монтажа.

Защита данных в промышленных сетях Для обеспечения защиты данных в промышленных сетях могут использоваться модули семейства SCALANCE S, а также программное обеспечение SOFTNET Security Client.

Ключові факти

  • PROFINET — открытый стандарт Industrial Ethernet по IEC 61158 для систем промышленной автоматизации
  • Конфигурирование систем распределенного ввода-вывода PROFINET выполняется из среды STEP 7
  • Поддерживается интеграция существующей аппаратуры полевого уровня PROFIBUS через модули IE/PB Link PN IO и IE/PB Link PN CBA (функции PROFINET Proxy)
  • CPU 317-2 PN/DP способен выполнять функции контроллера ввода-вывода PROFINET
  • VS 130-2 — видео датчик для считывания 2D кодов
  • Технология Industrial Ethernet FastConnect (IE FC) обеспечивает быстрый монтаж промышленных и офисных сетей
  • Защита данных в промышленных сетях обеспечивается модулями SCALANCE S и ПО SOFTNET Security Client
  • Распределенные системы управления строятся на технологии CBA в рамках концепции Totally Integrated Automation

Питання та відповіді

Что такое PROFINET?
PROFINET — открытый стандарт Industrial Ethernet (IEC 61158) для систем промышленной автоматизации. Он обеспечивает доступ к устройствам полевого уровня со всех уровней управления предприятием и охватывает все требования по использованию Ethernet в системах автоматизации.
Как подключить существующие устройства PROFIBUS к сети PROFINET?
Через модули связи IE/PB Link PN IO или IE/PB Link PN CBA, которые выполняют функции PROFINET Proxy и позволяют интегрировать ведомые устройства PROFIBUS DP в PROFINET.
Какие контроллеры могут выполнять функции контроллера ввода-вывода PROFINET?
CPU 317-2 PN/DP способен выполнять функции контроллера ввода-вывода PROFINET. Также компьютер может использоваться как контроллер ввода-вывода с ПО SOFTNET PN IO.
Чем отличаются IE/PB Link PN IO и IE/PB Link PN CBA?
Оба выполняют функции PROFINET Proxy для интеграции ведомых устройств PROFIBUS DP. Дополнительно IE/PB Link PN CBA поддерживает функции маршрутизации данных систем автоматизации SIMATIC S7.
Какие коммуникационные процессоры используются для подключения S7-300 и S7-400 к Industrial Ethernet?
Для S7-300 — CP 343-1; для S7-400 — CP 443-1 Advanced со встроенным коммутатором.
Как обеспечивается защита данных в промышленных сетях PROFINET?
С помощью модулей семейства SCALANCE S и программного обеспечения SOFTNET Security Client.