Ethernet industriales | Profinet, Powerlink & Co.
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El Industrial Ethernet se está consolidando cada vez más como una extensión del estándar Ethernet en entornos de Industria 4.0. Durante el establecimiento de autobuses de campo se hunde, el mercado crece Profinet, Ethernet/IP, Ethercat y todas las demás redes industriales. Sin embargo, las crecientes aplicaciones de IIoT exigen cada vez más. OPC UA y TSN debería resolver eso y el problema del protocolo propietario. Aquí puede averiguar cómo se está desarrollando Industrial Ethernet.
contenido
- Industrial Ethernet: estado de desarrollo y tendencias
- Powerlink, Profinet & Co. hoy
- Mayor crecimiento para Industrial Ethernet
- Valores récord para Profinet e IO-Link 2023
- Redes industriales para infraestructura 4.0 de alto rendimiento
- Desarrollo Profinet, IO-Link, Profisafe y Profibus 2019
- Interfaz de red para tecnología de conexión Ethernet en tiempo real
- Industrial Ethernet está superando a los buses de campo
- Powerlink como único estándar IEEE61158
- Aprendizaje de Profibus para Profinet
- Transición suave de Profibus a Profinet
- Simplemente de Profibus a Profinet con un adaptador
- Preguntas Frecuentes
Ethernet industrial: tendencias y desarrollos
Las soluciones Industrial Ethernet actuales están diseñadas para funcionar de manera confiable en entornos industriales exigentes, donde el ruido, las fluctuaciones de temperatura y las interferencias electromagnéticas requieren diseños cada vez más robustos. Pero la característica más importante hoy en día es esta capacidad en tiempo real, que es necesario para aplicaciones como el control de movimiento. La integración de dispositivos de Internet industrial de las cosas (IIoT) también es importante hoy en día porque sensores y los dispositivos están conectados en red a gran escala para que puedan recopilar datos para análisis, optimización de procesos y Mantenimiento proporcionar. La tecnología también es escalable y puede admitir redes pequeñas y grandes. Por lo tanto, proporciona una infraestructura flexible para las máquinas y sistemas en producción.
Powerlink, Profinet & Co. hoy
El incesante aumento de las tasas de datos da como resultado la necesidad de más transferencia de datos y ancho de banda. Esto requiere velocidades de Ethernet aún más altas, especialmente en aplicaciones de uso intensivo de datos. Las amenazas cibernéticas deben defenderse con mecanismos avanzados de encriptación y autenticación. También hay una tendencia hacia la computación en el borde de la red (Edge Computing) en lugar de en centros de datos centrales. Esto reduce la latencia y permite tomar decisiones más rápidamente. Algunas soluciones de Industrial Ethernet ahora se están integrando Algoritmos de IApara habilitar la detección de anomalías, el mantenimiento predictivo y otras capacidades avanzadas. Las líneas entre la tecnología de la información (TI) y la tecnología operativa (OT) se están desdibujando a medida que las empresas buscan una infraestructura de red Ethernet unificada que integre los sistemas de producción y de oficina.
Mayor crecimiento para Industrial Ethernet
05.06.2023 | HMS Networks lleva a cabo una investigación anual sobre el mercado de redes industriales (en la foto de arriba) para identificar tendencias en los nodos recientemente integrados en la automatización de fábricas. Según el informe de 2023, se espera que este mercado se expanda un 7%. Industrial Ethernet sigue creciendo y ahora representa el 68 % de todos los nodos implementados recientemente, frente al 66 % del año pasado. El uso de buses de campo cae al 24% (desde el 27% del año anterior). Al mismo tiempo, la cuota de mercado de las soluciones inalámbricas está aumentando y ahora es del 8 %, frente al 7 % del año pasado. Profinet y Ethernet/IP dominan cada uno la lista de éxitos de la red con un 18 %, mientras que EtherCAT contribuye con un 12 %.
carrera cabeza a cabeza
La carrera cabeza a cabeza entre Profinet y Ethernet/IP continúa ya que ambos lideran las clasificaciones de redes de 2023 con una participación de mercado del 18% cada uno. Por cierto, el crecimiento del año pasado para los buses de campo fue solo temporal, ya que se espera que las nuevas instalaciones de buses de campo caigan un 2023 % en 5. A pesar de la disminución de nuevos nodos de bus de campo, se puede suponer que los buses de campo seguirán utilizándose durante varios años simplemente porque han sido probados y confiables.
Las redes inalámbricas crecen contigo + 22% rápidamente en 2023 porque cada vez más soluciones de redes industriales inalámbricas se están moviendo hacia la automatización de fábricas. Las aplicaciones típicas son el reemplazo de Cable, acceso a máquinas vía radio e integración de dispositivos móviles en redes industriales.
Diferencias regionales
En Europa y Oriente Medio, Ethernet/IP, Profinet y Ethercat están a la cabeza, seguidos de cerca por Profibus y Modbus-TCP. En los EE. UU., Ethernet/IP domina el mercado, mientras que EtherCAT está ganando popularidad rápidamente. En Asia, Profinet se ha establecido como líder del mercado, seguido de cerca por Ethernet/IP. Aquí también se utilizan ampliamente CC-Link/CC-Link IE Field, Ethercat, Profibus y Modbus (RTU/TCP).
Valores récord para Profinet e IO-Link 2023
01.05.2023/2022/XNUMX | La evaluación notarial anual XNUMX para productos instalados con Profibus y Profinet Las interfaces son agradables, especialmente con Profinet e IO-Link. Además, el crecimiento de Profisafe ha aumentado significativamente con respecto a 2021. En 2022, Profinet estableció un nuevo récord con 10,5 millones de nodos. Eso fue 2 millones más que en 2021 y, por lo tanto, un aumento del 23,5%. Hasta la fecha, se han instalado un total de 58,7 millones de dispositivos Profinet.
IO-Link grabó uno aumento de 8,4 millones. dispositivos en 2022 y, por tanto, 2,1 millones más que el año anterior. El crecimiento es del 33 %, lo que eleva el número total a 35,7 millones de nodos. En 2022, Profisafe logró su mejor valor anual hasta la fecha con 2,8 millones de nodos, un total de 21,7 millones de dispositivos en uso. En 2022, con 1,5 millones de dispositivos, Profibus alcanzó el valor del año anterior. En automatización de procesos, el valor se mantuvo estable en 0,8 millones. Esto lleva a una instalación total de 67,4 millones de dispositivos Profibus, de los cuales 15,4 millones están integrados en sistemas de ingeniería de procesos.
Redes industriales para infraestructura 4.0 de alto rendimiento
20.05.2020 | Harting establece nuevos estándares para redes industriales en la automatización de dispositivos, máquinas y sistemas técnicos en red. Para hacer accesibles al público sus nuevos desarrollos en torno a las megatendencias Industria 4.0 e IIoT, el grupo tecnológico cuenta con el sello Campamento de expertos Harting Se ha creado una plataforma de diálogo para la comunicación.
Desarrollo Profinet, IO-Link, Profisafe y Profibus 2019
07.05.2020 | Las tecnologías de Profibus + Profinet Internacional (PI) siguen siendo muy bien recibidos en el mercado después de más de 30 años desde su desarrollo. El mayor aumento durante el año se observó en 2019 IO-Link con 40% Profinet alcanzó el 25% y también hay cifras alentadoras para Profisafe y Profibus.
En los grupos de trabajo de Profinet e IO-Link, los expertos han desarrollado aún más las tecnologías de comunicación y han proporcionado importantes adiciones para su uso en la producción que cumple con la Industria 4.0. Un ejemplo de esto son las dos especificaciones complementarias, en las que OPC UA Se describen modelos de información compatibles para IO-Link y Profinet.
"El recuento más reciente de nodos instalados es la mejor evidencia para nosotros de que hemos tomado una serie de decisiones correctas en el pasado con respecto al desarrollo de nuestras tecnologías", comentó Karsten Schneider, CEO de la organización de usuarios Profibus y Presidente de PI, el último recuento de nodos instalados.
Con un aumento del 40% al igual que un año antes IO-Link en 2019. Esto muestra que IO-Link se establecerá en el mercado a largo plazo. El número de dispositivos IO-Link instalados es ahora más de 16 millones.
Valor récord para instalaciones Profinet
Con 6,4 millones de dispositivos instalados Profinet logrado el mayor valor anual hasta el momento. Esto corresponde a un crecimiento del 25% y da como resultado una cantidad de 32,4 millones de nodos.
“Profinet es sinónimo de tecnología de comunicación confiable y preparada para el futuro que ya cumple muy bien los requisitos desde la perspectiva de la Industria 4.0. Para garantizar que esto continúe a largo plazo, nuestros expertos, cada vez más en cooperación con expertos de otras organizaciones, trabajan constantemente para anclar firmemente a Profinet como un facilitador para la digitalización en la producción ", dice Karsten Schneider.
Esto también queda demostrado de manera impresionante por los resultados de otros estudios de mercado. IHS Markit ha determinado que Profinet con 29% El sistema basado en Ethernet más utilizado en todo el mundo. es.
PROFIsafe logró 2,5 millones de nodos instalados en 2019, superando los 2 millones durante dos años consecutivos. El número total de nodos Profisafe instalados es de casi 14 millones. Por último, pero no menos importante, informado Profibus A pesar de su larga presencia en el mercado, sigue siendo un número impresionante con 1,9 millones de nuevos nodos. A finales de 2019, se instalaron más de 62 millones de dispositivos Profibus en plantas industriales en todo el mundo. De esto, más de 13 millones fueron utilizados en sistemas de ingeniería de procesos.
"Motivados por el éxito del mercado, nuestros miembros en todo el mundo están muy involucrados en el avance tecnológico y en numerosos proyectos de marketing", dice Karsten Schneider. "En este contexto, es de esperar que los obstáculos relacionados con el virus sean de corta duración y que las personas en los negocios y en el ámbito privado puedan volver pronto a la normalidad".
Transición suave de Profibus a Profinet
05.07.2019 | Hace unos años, Profinet dio el salto a la era de la comunicación basada en Ethernet. El video de Indu-Sol muestra cómo la transición de Profibus a Profinet funciona sin problemas y cómo se puede garantizar un funcionamiento estable de la red desde el primer telegrama.
Interfaz de red para tecnología de conexión Ethernet en tiempo real
29.04.2020 | Hilscher amplía su tecnología de tarjetas PC con la interfaz de red remota AIFX-RE\M12 con tecnología de conexión M12. El uso de M12 en lugar del clásico RJ45 Conectores permite el uso de la familia de tarjetas de PC para aplicaciones industriales comunicación Cifx en entornos industriales hostiles. Con la interfaz de red ampliada, ahora se pueden alcanzar clases de protección hasta IP67 y se pueden reducir los costes de mantenimiento.
El Tecnología de conexión M12 está al lado de la generalizada RJ45 La conexión de red es estándar en el mundo de TI y OT, otro estándar en el nivel de automatización del campo. La exigencia de determinadas industrias de tecnologías avanzadas Conectores La protección la proporciona la tecnología de conexión segura. Esta tecnología protege contra la entrada de polvo y humedad. Además, la resistencia a golpes y vibraciones protege contra aflojamiento o aflojamiento de la conexión. Esto reduce significativamente el esfuerzo requerido para mantener el sistema.
Protección mecánica para protocolos Ethernet en tiempo real
La interfaz de red AIFX-RE \ M12 permite a los usuarios encontrar soluciones en condiciones ambientales adversas hasta IP 67 usar. Gracias a la estrategia de plataforma de Hilscher, los componentes existentes como cables, firmware, configuración, herramientas y hardware Cifx son completamente idénticos y reutilizables independientemente de la tecnología de conexión. Gracias al intercambio plug-and-play, se puede implementar un cambio de conectores RJ45 a conectores M12 con codificación D en sistemas Ethernet en tiempo real simplemente adaptando la carcasa, gracias a la interfaz de red ampliada.
Con la interfaz de red AIFX-RE \ M12, sus propios dispositivos se pueden utilizar en entornos industriales difíciles como los de la Industria alimentaria, industria de los semiconductores o en Industria del automóvil puede ser encontrado. Además de los conectores M12, las interfaces de red AIFX-RE \ M12 significan que las guías de luz LED integradas se pueden reemplazar por un conector LED de 10 pines. Por tanto, son posibles conceptos de LED individuales en clases de protección hasta IP67.
La integración de la tecnología Cifx permite a los fabricantes de dispositivos y sistemas cumplir con los continuos cambios en el mercado de manera flexible y a prueba de futuro. Basado en el tuyo Multiprotocol Asic Los miembros de Netx de la familia Cifx utilizan herramientas uniformes, controladores e interfaces de aplicaciones. Una vez integrado, el protocolo, el formato de la tarjeta de red o la tecnología de conexión se pueden cambiar rápida y fácilmente. Las tarjetas Cifx admiten la funcionalidad de maestro y esclavo.
Posibles protocolos
La integración de la tecnología Cifx en conexión con la interfaz de red AIFX-RE \ M12 permite el uso de los siguientes protocolos en un solo hardware:
- Esclavo básico de campo CC-Link IE
- Ethercat maestro y esclavo
- Escáner y adaptador Ethernet / IP
- Modbus TCP
- Nodo controlado por Powerlink
- Controlador y dispositivo Profinet I / O IRT
- Sercos maestro y esclavo
- Esclavo Varan
Industrial Ethernet está superando a los buses de campo
06.04.2018 | Con respecto a los nodos recién instalados en el La automatización de fábrica Industrial Ethernet tiene los tradicionales bus de campoestar desactualizado. Esta es la conclusión clave de nuestro estudio anual de cuota de mercado de redes industriales.
Anualmente evaluamos el mercado de redes industriales, enfocándonos en nodos recién instalados dentro de la automatización de la fábrica. Como proveedor independiente de productos y servicios para la comunicación industrial y el Internet de las cosas, tenemos un conocimiento profundo del mercado de redes industriales. Vemos algunas tendencias para la comunicación industrial en 2018, pero también miramos hacia atrás en el desarrollo de las cuotas de mercado de redes industriales en los últimos 5 años.
Ethernet industrial: crecimiento a través de IIoT
Durante varios años, las redes Industrial Ethernet han crecido más rápido que los buses de campo tradicionales y ahora han superado a estos últimos. Con una tasa de crecimiento de 22% Industrial Ethernet ahora tiene una participación de mercado del 52% en todo el mundo, en comparación con el 46% del año anterior. Ethernet/IP se ha convertido en la red más utilizada con una cuota de mercado del 15%, seguida de Profinet, Ethercat, Modbus-TCP y Ethernet Powerlink.
Seguimos de cerca los desarrollos y la transición a Industrial Ethernet era previsible, pero solo ahora ha superado a los buses de campo en términos de la cantidad de nodos recién instalados. Los principales impulsores de Industrial Ethernet son la necesidad de una mayor Rendimiento, la integración de instalaciones de fábrica y sistemas IT/IoT (Industrial Internet of Things) y el IoT en general.
Fieldbus sigue muy extendido: se espera un declive
Gracias a una industria fuerte y a la preocupación por Ciberseguridad los buses de campo siguen creciendo ligeramente. No obstante: aunque los buses de campo han aumentado ligeramente con una tasa de crecimiento del 6 % (el año anterior, 4 %), se puede suponer que el número de instalaciones de buses de campo disminuirá constantemente durante los próximos años. El bus de campo dominante sigue siendo Profibus con una cuota de mercado mundial del 12 %, seguido de Modbus-RTU y CC-Link con un 6 % cada uno.
tecnologías de radio están creciendo un 32% (el año anterior también un 32%) y representan un 6% (el año anterior también un 6%) del mercado total. Dentro de la tecnología inalámbrica, WLAN es la tecnología más utilizada, seguida de Bluetooth. Los fabricantes de máquinas y los integradores de sistemas utilizan cada vez más la tecnología inalámbrica para implementar arquitecturas de automatización innovadoras. Los usuarios pueden reducir el cableado e implementar nuevas soluciones de conectividad y control, incluido Bring Your Own Device (BYOD), utilizando tabletas o teléfonos inteligentes.
Diferencias regionales
En Europa y Oriente Medio se encuentran Profinet y Ethernet/IP principal. Profibus también está muy extendido allí. Otras redes populares son Ethercat, Modbus-TCP y Ethernet Powerlink. El mercado estadounidense está dominado por redes CIP, con un claro cambio hacia Ethernet/IP. Ninguna red es líder del mercado en Asia, pero Profinet, Ethernet/IP, Profibus, Ethercat, Modbus y CC-Link están muy extendidos. La versión Ethernet CC-Link IE Field también está ganando importancia.
Revisión de 5 años de crecimiento de la red industrial
Una característica especial del estudio de este año es que HMS puede mirar hacia atrás en 5 años de crecimiento constante en las redes industriales. Concluimos que en 2017, Industrial Ethernet finalmente superó a los buses de campo en términos de participación de mercado. Es interesante notar que Industrial Ethernet ha superado, y está superando, a los buses de campo tradicionales. 52% del mercado hace, aquí Ethernet/IP se ha establecido como la red líder.
A pesar de esto, nuestro estudio también confirma que el mercado de redes sigue fragmentado: los usuarios continúan solicitando conectividad a una variedad de redes diferentes, según la aplicación. Mirando hacia el futuro, cada vez es más claro que los dispositivos industriales estarán alimentados por IoT y industria 4.0 cada vez más conectados entre sí. Desde nuestro punto de vista, estamos bien posicionados para crecer con estas tendencias. Como dice nuestro reclamo 'Conectar dispositivos', de eso se trata HMS.
base de datos
El estudio incluye estimaciones de HMS para 2018 basadas en nodo recién instalado en 2017 en el campo de la automatización industrial. Un nodo se define como una máquina o dispositivo conectado a una red industrial. Las cifras son una visión consolidada de HMS basada en sus propias estadísticas de ventas, conocimientos de la industria de pares y la percepción general del mercado.
Powerlink como único estándar IEEE61158
22.06.2017/XNUMX/XNUMX | Ese Protocolo EPSG Powerlink fue adoptado por el IEEE como el estándar internacional IEEE61158. Es el único Industrial Ethernet que ha alcanzado este estatus. Los estándares IEEE también TSN y Powerlink son, por lo tanto, componentes centrales para la comunicación industrial en tiempo real desde el punto de vista del IEEE.
El IEEE, el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, es la asociación profesional de ingenieros más grande del mundo en los campos de la ingeniería eléctrica y la informática. Uno de sus logros más famosos es el Estándar IEEE802.3, también conocido como Ethernet. El grupo de trabajo IEEE Industrial Real-Time Communication ha estado trabajando en la definición de un estándar Industrial Ethernet durante los últimos dos años. En marzo de 2017, el grupo de trabajo finalmente adoptó Powerlink como el único estándar IEEE con un 97 % de aprobación.
"Hasta ahora, la comunicación industrial en tiempo real ha sido un espacio en blanco en el IEEE", dijo dr. Víctor Huang, responsable de la estandarización en la IEEE Industrial Electronics Society (IES) después de la votación. "Powerlink combina un alto rendimiento con una apertura sin restricciones, por lo que complementa de forma ideal los estándares de comunicación IEEE anteriores". Miembro Adcom Senior de la Sociedad de Electrónica Industrial (IES).
Aprendizaje de Profibus para Profinet
29.02.2012/XNUMX/XNUMX | Profinet se está consolidando cada vez más como el estándar de comunicación para aplicaciones de Industrial Ethernet. Los usuarios también pueden beneficiarse de la experiencia adquirida a lo largo de los años en el uso de Profibus con Profinet. Esto incluye, p. B. la comprensión de que una función de red visible desde el exterior no debe utilizarse como medida para la evaluación de la calidad de la red de acuerdo con el lema "Funciona...". La contribución de Indu-Sol muestra qué criterios de calidad deben cumplirse y cómo se pueden implementar.
Las ventajas de Profinet son obvias: todas las estructuras de red, como anillo, estrella, línea o red, se pueden implementar con una menor susceptibilidad a las interferencias. Cableado punto a punto darse cuenta. Además, Profinet convence como un estándar de bus estandarizado internacionalmente, abierto e independiente del fabricante y puede apuntar a una aceptación cada vez mayor por parte de los usuarios. Finalmente, Profinet complementa muy bien a los basados en PC. Automatización y permite una fácil integración vertical desde el nivel de campo hasta el nivel empresarial. Sin embargo, los expertos en comunicación en red advierten que no se debe abordar el tema de manera demasiado ingenua. Karl-Heinz Richter, Director General de Marketing y Ventas de Indu-Sol GmbH, aconseja aprender de las experiencias con Profibus.
Conmutadores Ethernet | El controlador de datos en la red.
Mientras que en Profibus 90% de los problemas que han ocurrido en la comunicación del bus se remontan a causas físicas (causadas por cables LAN, líneas, conectores), en Profinet la perspectiva se dirige cada vez más hacia la evaluación de contextos de comunicación lógica debido a la posibilidad de transmisión de diferentes protocolos dentro de una red. Si desea conocer la calidad real de su comunicación y no solo juzgarla por la función del sistema o la cantidad de fallas, necesita valores concretos.
La red previamente interpretado correctamente
Vergleicht hombre Profinet con Profibus la cantidad de datos a transmitir y la velocidad de transmisión parecen casi ilimitadas. Sin embargo, a diferencia de Profibus, la carga de comunicación no es constante, lo que dificulta predecir una comunicación confiable. Por lo tanto, las reservas de carga necesarias deben planificarse con anticipación y la estructura de la red debe estar bien pensada.
De la misma manera que las cargas pesadas no se envían por caminos rurales o en horas pico de tráfico si es posible, en Profinet es importante que la canales de comunicación diseñado de acuerdo a la carga. Por ejemplo, una cámara de vigilancia debe estar conectada lo más directamente posible al sistema de visualización o, para permanecer con la imagen, no estar enrutada a través de varias ciudades. Otra palabra clave en la planificación es la profundidad de línea (cascada de dispositivos de E/S). Es importante aclarar de antemano si la profundidad de la línea es adecuada para la aplicación respectiva si se debe observar una cierta tasa de actualización. La profundidad de línea, aplicada a la imagen del tráfico rodado, significa cuántos semáforos o cruces de semáforos (interruptores) se deben pasar en el camino hacia el destino.
Tres medir variables de red del Estado
En la práctica de medición, los expertos en redes de Indu-Sol han optado por Profinet tres variables de estado de red medibles cristalizado, que bien podrían establecerse como criterios de calidad generalmente válidos en la comunicación Profinet: el jitter del telegrama, el número de telegramas fallidos y el espectro de carga como en la relación entre Profinet y TCP/IP. Las redes pueden planificarse de manera confiable y diseñarse de manera óptima desde el principio si se tienen en cuenta estos criterios de calidad y sus valores límite y relaciones entre sí.
En cuanto a la diferencia entre teoría y práctica, Richter explica: "Dos causas generales suelen llevar a que Theorie und Praxis no coincide En primer lugar, la implementación a menudo no sigue exactamente el plan. Aquí, las mediciones pueden ayudar a controlar los datos de planificación. En segundo lugar, con los sistemas complejos a menudo no es posible tener en cuenta todas las eventualidades en la fase de planificación, y se da deliberadamente al ejecutor cierta libertad en el diseño de la red (instalación). Aquí, la medición en funcionamiento real puede ayudar a optimizar la configuración o las rutas de comunicación.” Si desea unir la teoría y la práctica, esto solo es posible con resultados de medición confiables, p. B. con monitoreo de red en condiciones de producción durante un período más largo de, por ejemplo, 14 días hábiles. Si no desea juzgar la calidad de la comunicación por el "LED de estado" del controlador o por la cantidad de fallas, necesita sobre todo una cosa: criterios de calidad claros y comprensibles.
Criterios de calidad para la comunicación Profinet
En la práctica de los expertos en redes, han surgido tres variables de estado de la red para Profinet, que bien podrían establecerse como criterios de calidad de aplicación general en la comunicación de Profinet: nerviosismo de telegrama, el número de telegramas fallidos y el espectro de carga (por ejemplo, la proporción de Profinet a TCP/IP) (Figura 2).
El jitter es una medida de la desviación de la Tasa de actualización. Richter explica: “Podemos comparar el jitter con los tiempos de llegada de los autobuses públicos, por ejemplo. Si esperamos un autobús cada hora y llega a veces demasiado temprano ya veces demasiado tarde, podemos hablar de una desviación horaria del horario realmente esperado. Con Profinet, configuramos los 'tiempos de llegada' a través de los intervalos de actualización. Si un tiempo se desvía en más del 50 por ciento, la pregunta de 'por qué' es imprescindible. Sin embargo, desde el exterior, uno no notaría este hecho de una indicación temprana de un problema”.
La detección de telegramas fallidos como segundo criterio es similar a la de Profibus Límite de reintentos para ver. Sin embargo, la diferencia importante es que con Profibus los telegramas se repiten y con Profinet se toleran hasta tres paquetes de telegramas faltantes sin que sea visible externamente para el operador.
El tercer criterio de Profinet, el general carga de autobús o tráfico, incluye la suma de todo el tráfico de datos cíclico y acíclico. Richter afirma: “Aquí también, una comparación del tráfico rodado puede ayudarnos a comprender la 'carga del autobús' o el 'tráfico'. Con el Profibus, solo un automóvil del tipo "automóvil" conduce de A a B o viceversa. Además del tráfico de coches, con Profinet también tenemos la opción de permitir que camiones o motos circulen por la misma vía. En cuanto a la evaluación, ahora es importante conocer la relación porcentual de los respectivos participantes entre sí en la carga de tráfico. Un valor orientativo para el espectro de carga es una proporción de 100:1, es decir, por cada 100 telegramas Profinet debe transmitirse como máximo un telegrama Ethernet".
Además, en una planificación de red bien pensada, es importante considerar de antemano qué cargas pueden ocurrir, cuándo y cómo pueden distribuirse de manera sensata para lograr una buena utilización general de la red. También aquí Richter menciona un valor empírico: “Con un máximo Carga de autobús del 20 por ciento la comunicación de red definitivamente se puede asegurar sin fallas de comunicación inesperadas. Para decirlo en sentido figurado: cuando las carreteras de Schmölln están llenas en un 20 por ciento, como conductor puede estar seguro de que siempre habrá viajes libres y una ola verde, sin importar de dónde venga o a dónde conduzca con su automóvil”.
Calibrar líneas ayer
Para garantizar la fiabilidad de la comunicación con el Profibus desde el principio, el primer paso suele ser comprobar la calidad de línea física. Esto también es importante, ya que con Profibus a menudo hay hasta 30 participantes en una línea. En Profinet, donde hay 30 líneas para 30 participantes, este procedimiento no solo es lento y costoso, sino que también conlleva el riesgo de que la instalación se vea interferida activamente por golpes y cortes, lo que podría generar nuevas fuentes de error. . Richter sobre esto: "Incluso una discusión con expertos no dio como resultado una clara mayoría a favor o en contra en relación con una prueba de línea en Profinet".
De la experiencia de Indu-Sol hasta la fecha, una correcta realización prueba en línea prescindir de la prueba de línea como criterio de aceptación en Profinet. Si se cumplen los tres criterios de calidad mencionados en la prueba en línea, también puede suponer que la calidad de la línea es correcta. Por el contrario, los defectos en las líneas ya son visibles en función de las desviaciones en los parámetros de calidad. Mediante el uso de una herramienta de diagnóstico como Profinet Inspector, que utiliza estos tres criterios para evaluar la calidad de la comunicación como base, no hay necesidad de pruebas de cable fuera de línea complejas y costosas en el sentido de aceptación.
A largo plazo en el lado seguro
Además, el 'control en línea' con el Inspector de Profinet la ventaja de que todas las anomalías se registran utilizando la visualización basada en la web y se muestran claramente con una marca de tiempo y valores reales. Esto hace que sea más fácil analizar qué problema fue causado por qué. De esta manera, las redes no solo se pueden planificar con sensatez desde el principio, sino que también se puede garantizar una comunicación fiable a largo plazo. Para ello, se recomienda utilizar el inspector como un 'ECG a largo plazo' del sistema durante todo el tiempo de funcionamiento del sistema. Todos los cambios, especialmente los sorprendentes, causados por cantidades de datos que ocurren de forma acíclica se pueden detectar en cualquier momento y se pueden evitar problemas de comunicación.
Fácil de cambiar de Profibus a Profinet a través del adaptador
08.12.2014 | Profinet se está convirtiendo cada vez más en el estándar en la automatización de fábricas y procesos. Pero hoy en día no todos los dispositivos de campo tienen la interfaz necesaria. Con su Proxy de enlace de red ofrece Hilscher Sin embargo, con su tecnología de migración, es una solución con la que los dispositivos de campo Profibus existentes también pueden integrarse fácilmente en el mundo Profinet.
Preguntas Frecuentes
¿Qué significa Ethernet industrial?
Industrial Ethernet se refiere a la aplicación del estándar Ethernet en la automatización y producción industrial. Si bien Ethernet se desarrolló originalmente para redes domésticas y de oficina, la versión industrial se ha modificado y adaptado para los requisitos especiales de la industria.
¿Cuál es la diferencia entre Fieldbus y Ethernet Industrial?
Las siguientes cuatro características distintivas son las más importantes:
- robustez: Industrial Ethernet está diseñado para su uso en entornos industriales hostiles. El hardware y los cables Ethernet suelen ser más resistentes a las influencias físicas, como la temperatura, las vibraciones o las interferencias electromagnéticas.
- comunicación en tiempo real: ahora requerido en muchos procesos industriales, el protocolo Industrial Ethernet ofrece mecanismos para la transmisión de datos deterministas. Estos aseguran que los datos se entreguen dentro de un tiempo predeterminado.
- escalabilidad: Desde pequeñas redes de máquinas hasta grandes plantas de producción, las soluciones escalables de IE pueden crecer con los requisitos de la empresa.
- Seguridad: Los sistemas IE suelen estar equipados con características de seguridad avanzadas para proteger las redes de los ataques cibernéticos.
¿Cuál es la diferencia entre Ethernet y Profinet?
Ethernet fue desarrollado originalmente para la red doméstica y el tráfico de datos en general. Es la tecnología dominante para la ingeniería de LAN y se utiliza en una variedad de entornos. Tanto Ethernet como Profinet se basan en la misma tecnología básica de Ethernet. Profinet fue especialmente optimizado para los requisitos de la automatización industrial y ofrece ventajas en entornos industriales como la comunicación en tiempo real, funciones de diagnóstico extendidas y la posibilidad de integración en sistemas existentes.
¿Qué es un protocolo Ethernet?
El protocolo Ethernet es un protocolo de comunicaciones estandarizado que rige la transmisión de datos en redes de área local (LAN). Para explicar: Define cómo se crean, transmiten y reciben los paquetes de datos en una red. El protocolo Ethernet utiliza una estructura de paquete de datos específica. Las llamadas tramas de Ethernet contienen, entre otras cosas, las direcciones MAC de origen y de destino, datos de usuario e información de comprobación de errores. Ethernet puede detectar colisiones de paquetes de datos y dispositivos de control en consecuencia. La tasa de transferencia ha pasado de 10 Mbps (estándar original) a velocidades de 100 Mbps (Fast Ethernet), 1 Gbps (Gigabit Ethernet), 10 Gbps, 40 Gbps e incluso 100 Gbps y también aumentó.
¿Qué protocolos Ethernet existen?
Estos son algunos de los protocolos comunes de Industrial Ethernet:
- Profinet (PROFessional NETwork) es la extensión del estándar Profibus, desarrollado por la organización Profibus & Profinet International (PI). Profinet ofrece comunicación Ethernet en tiempo real y se utiliza principalmente en entornos de automatización y fabricación.
- EtherCAT (Ethernet for Control Automation Technology) es un sistema abierto de comunicación Ethernet en tiempo real desarrollado por Beckhoff. Se caracteriza por tiempos de ciclo cortos y sincronización precisa.
- Ethernet / IP (Ethernet Industrial Protocol) fue desarrollado por ODVA (Open Devicenet Vendor Association). Ethernet/IP se basa en el Protocolo industrial común (CIP) y permite que los dispositivos industriales interactúen a través de una red Ethernet.
- Modbus / TCP es una adaptación Ethernet del conocido protocolo Modbus. Permite la comunicación entre componentes de automatización y está especialmente extendido en la automatización de procesos.
- Powerlink fue desarrollado originalmente por B&R. El protocolo en tiempo real garantiza la transmisión de datos deterministas.
- Sercos III (Sistema de comunicación en tiempo real SErial) es la tercera generación de la interfaz Sercos diseñada para la comunicación de alta velocidad entre dispositivos industriales.
- CC-Link ES (Ethernet industrial) es un protocolo ampliamente utilizado en Asia, desarrollado por CC-Link Partner Association. Es un
Red de campo de alta velocidad con cableado reducido para aplicaciones de fabricación. Mitsubishi Electric prefiere CC-Link IE.
Fuente: Este artículo está basado en información de las siguientes empresas: EPSG, Harting, Hilscher, HMS, Indu-Sol, Mitsubishi Electric, Profibus-Profinet Org..
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Angela Struck es redactora jefe de Development Scout y periodista independiente, así como directora general de Presse Service Büro GbR en Ried.
