Profinet
Eerste componenten tot op veldniveau

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Op de Hannover Messe 2004 stelde Siemens Automation & Drives (A&D) voor het eerste zijn productgamma voor het gebruik van ethernet tot op veldniveau voor. Onder druk van de concurrentie konden zij niet meer achterblijven in deze trend. Een blik op de eerste producten.

Profinet betekent niet alleen de nood aan geïntegreerde I/O over ethernet, maar verruimt de scope richting de trend naar gedistribueerde automatiseringssystemen, die een objectgeoriënteerde benadering van het systeemontwerp en engineering vereist. Uitbreidingen zijn ingebouwd waarin de realtime-vereisten van automatisering en motioncontrole en eventueel machine en procesveiligheid garanderen. Internationale standaards werden gehanteerd om van Profinet een echt open netwerk te maken. Volledig compatibel met de bestaande ethernet TCP/IP standaarden, garandeert het de integratie met hogere IT-niveaus. Daarnaast heeft men het bestaande gamma van veldbussystemen niet volledig aan de kant geschoven en heeft men de nodige voorzieningen getroffen voor een perfecte integratie ervan. Op die manier moeten de gemaakte investeringen van de reeds bestaande basisproducten niet over boord gegooid worden. Deze open standaard beantwoord aan alle vereisten van de industriële automatiseringen: industriële compatibele en geschikte installatie technologie, eenvoudig netwerkbeheer en diagnose, realtime-capaciteiten, integratie van gedistribueerde veldmodules en efficiënte fabrikantonafhankelijke engineering.

Sturing
De Sturingen Simatic S7-300, S7-400 en de decentrale periferie ET-200S in IP20 worden met Profinet-interface uitgerust. Projectering, engineering en diagnose gebeuren zoals bij Profibus en centrale periferiebouwgroepen met Simatic Step 7. Voor de Simatic S7-300 is er de CPU 317-2 PN/DP met geïntegreerde Profinet interface. Met de communicatieprocessor CP343-1 kunnen bijkomend naar believen S7-300 stations met Profinet verbonden worden. De communicatieprocessor CP443-1 Advanced realiseert de Profinet-aansluiting voor de S7-400 PLC.

ET 200S
Met de Profinet-aansluiting IM 151-3 PN voor de decentrale periferie ET 200S in IP20 worden alle eigenschappen van het multifunctionele periferiesysteem ook bruikbaar met ethernet. Zo laten zich bijvoorbeeld analoge signalen, tellers, seriële interfaces, motorstarters, frequentieregelaars en pneumatiek over ethernet sturen. Nieuw bij de Profinet-aansluiting is de inplugbare Micro Memory Card met waarmee bij een interventie de ET 200S-module snel laat uitwisselen zonder dat er een programmeertoestel aan te pas komt, enkel het kaartje in de nieuwe module steken. Daarnaast is er op de module een busconnector uit de FastConnect-serie, waarmee binnen de 30 seconden de aansluiting gerealiseerd wordt.

Projectopbouw
Voor de projectopbouw, engineering en diagnose van de Profinet-periferie wordt de bij Siemens vertrouwde Step-7-omgeving gebruikt (vanaf Step-7 v5.3). Voor de programmering en het testen van de sturing en de periferie over Profinet moet geen bijkomende communicatiesoftware geïnstalleerd worden. Siemens biedt een breed gamma aan actieve en passieve industriële ethernetcomponenten aan, waaronder switches, kabel, stekkers, die voor Profinet en voor toepassing in een productieomgeving op veldniveau geoptimaliseerd zijn. De modules zijn gepland dra op de markt te komen. Deze eis realiseren behelst veel meer dan simpelweg het veldbusprotocol te huisvesten in een ethernetframe. Dit is waar Profinet zich wil onderscheiden van de concurrentie – het focust op een totale automatiseringsoplossing meer dan alleen maar een communicatie-layer. <<
ing.Xavier De Buysscher, Control & Automation Magazine

Profinet
Premiers composants jusqu’au niveau du terrain

Siemens Automation & Drives (A&D) présentait pour la première fois à la Foire de Hanovre 2004 sa gamme de produits destinés à une utilisation d’Ethernet jusqu’au niveau du terrain. La pression de la concurrence devenant trop forte, elle ne pouvait plus accuser de retard dans cette tendance. Coup d’œil sur les premiers produits.

Profinet ne rencontre pas seulement le besoin d’E/S intégrées sur Ethernet. Profinet élargit le scope vers des systèmes d’automatisation distribués, exigeant une approche orientée objet de la conception et de l’ingénierie. Des extensions intégrées garantissent les exigences temps réel de l’automatisation et du contrôle de mouvement et éventuellement la sécurité machine et du processus. Profinet s’appuie sur des standards internationaux pour être un véritable réseau ouvert. Entièrement compatible avec les standards TCP/IP Ethernet existants, Profinet garantit l’intégration avec les niveaux IT supérieurs. La gamme actuelle des systèmes de bus n’a pas été entièrement mise de côté. Les dispositions nécessaires ont été prises afin d’assurer leur parfaite intégration. De la sorte, les investissements consentis dans les produits de base déjà présents peuvent être conservés. Ce standard ouvert répond à toutes les exigences de l’automatisation industrielle: technologie d’installation industrielle compatible et adéquate, simplicité de la gestion de réseau et du diagnostic, capacités temps réel, intégration de modules de réseau distribués et ingénierie non propriétaire efficace.

Commande
Les automates programmables Simatic S7-300, S7-400 et la périphérie décentralisée ET-200S en IP20 sont équipés de l’interface Profinet. La conception de projet, l’ingénierie et le diagnostic se font à l’aide de Simatic Step 7, à l’instar de Profibus et des modules de périphérie décentralisés. Pour le Simatic S7-300, la CPU 317-2 PN/DP intègre une interface Profinet. Grâce au processeur de communication CP343-1, des stations S7-300 additionnelles peuvent être reliées à souhait à Profinet. Le processeur de communication CP443-1 Advanced réalise de son côté la connexion Profinet pour le PLC S7-400.

ET200S
Avec le module de connexion Profinet IM151-3 PN destiné à la périphérie décentralisée ET200S en IP20, toutes les caractéristiques du système de périphérie multifonctions peuvent également être utilisées avec Ethernet. Des signaux analogiques, des compteurs, des interfaces série, des départs-moteurs, des régulateurs de fréquence et de la pneumatique se laissent par exemple piloter via Ethernet. La Micro Memory Card enfichable est une nouveauté de la connexion Profinet. Lors d’une intervention, le module ET 200 S peut être remplacé rapidement sans devoir recourir à un appareil de programmation. Il suffit simplement d’enficher la carte dans le nouveau module. Le module comprend par ailleurs un connecteur de bus de type FastConnect, permettant la réalisation de la connexion en 30 secondes.

Conception de projet
Pour la conception de projet, l’ingénierie et le diagnostic de la périphérie Profinet, on utilise l’environnement familier de Siemens, le Step 7 (à partir de Step-7 v 5.3). Aucun logiciel de communication supplémentaire ne doit être installé pour la programmation et le test des automates programmables et de la périphérie via Profinet. Siemens offre une large gamme de composants Ethernet industriel actifs et passifs parmi lesquels des commutateurs, des câbles, des fiches qui ont été optimisés pour Profinet et pour un usage dans un environnement de production au niveau du terrain. Il est prévu que les modules soient rapidement mis sur le marché. La réalisation de cette exigence comprend plus qu’un simple hébergement du protocole de bus dans une trame Ethernet. Profinet souhaite se distinguer à cet égard de la concurrence – elle s’axe sur une solution d’automatisation globale plus que sur une simple couche de communication. <<
Ing. Xavier De Buysscher, Control & Automation Magazine