Formation Bus de Terrain _Partie 3_2 _ProfiNet

F-FR/W.Gomolka Réseaux et Bus de Terrain : P3 : Solutions Ethernet Industriel pour VT Festo

ProfiNet

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PROFINET: Introduction ProfiNet I/O est un réseaux de communication industrielle et d’automatisme

basé sur Ethernet, une version « Ethernet » de bus de terrain Profibus ProfiNet est un réseaux généraliste , une solution uniforme pour toutes les

applications d’automatisation manufacturières (y compris le Motion Control) Il a été crée (à l’origine) par la Sté Siemens Actuellement supporté par une organisation ouverte d’utilisateurs, la même que

pour Profibus : PROFIBUS and PROFINET International : www.profibus.com Puisque ProfiNet supporte Ethernet TCP/IP, ce réseau peut être directement

connecté au réseau d’entreprise (office network) Avec Ethernet/IP , c’est un réseau leader du marché (le nombre comparable des

nœuds installés)

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http://www.profibus.com/


ProfiNet IO: communication : NRT/RT/ IRT1. Canal NRT

Non Real Time: communication non-déterministe, en général acyclique (TCP/IP d’Ethernet standard)

- Paramétrage et configuration- Données de diagnostic- Supervision (accès au canal des données « process »)

2. IO : Canal RT Temps réel « dur »; communication déterministe,

cyclique (Priorisation des télégrammes Ethernet), cyclique. Temps cycle : 1 - 10ms, configurable pour chaque nœud

- échange cyclique des données (E/S)- gestion (signalisation) des alarme- messages événementiels

3. IO : Canal IRT Temps réel isochrone (avec la synchronisation d’horloge); communication déterministe, cyclique et synchronisée (time slicing) ; Temps cycle : 250 µs .. 1 ms; gigue (jitter ) < 1µs

- Pour le contrôle des mouvements (positioning)

(NRT) (IO)


Les fonctions avancées du ProfiNet• CiR : Configuration in Run

Reconfiguration automatique « à chaud »

• FSU : Fast Start-Up le démarrage rapide(avec les paramètres sauvegardés)

• Shared-Device Plusieurs contrôleurs partagent la même station IO-Device

• I-Device (Controller as Intelligent IO-Device)Communication RT entre les contrôleurs

• RedundancyMRP – Media Redundancy Protocol

• Web on ControllerLes pages Web crées par l’utilisateur

• IRT et la Synchronisation d’horloge (OB6x)

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ProfiNet : les profiles applicatifs

1. PROFINET IO

2. PROFINET RADIO WSAN- PA (IEEE 802.15.4 Wireless HART)WSAN – FA (IEEE 802.15.1 WISA)

3. PROFIDRIVE (IEC 61800-7 : IRT pour le Motion Control)

4. PROFISAFE (IEC 61784-3-3 : Fonctions de sécurité sur le réseau)

5. PROFIenergy (gestion de la consommation d’énergie)

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ProfiNet : configuration du réseau

• La mise en œuvre rapide du ProfiNet est assurée par sa facilité de configuration• La configuration du réseau ProfiNet est réalisée par les mêmes outils (software) et utilise

le fichier de configuration « GSDML »• Le fichier GSDML est un fichier GSD en format XML• Pour chaque station, il faut définir le nom de station (p.ex. FESTO_1) et son adresse IP

(initial)• Autre possibilité : une configuration automatique via l’éditeur de topologie et grâce au

protocole LLD


Intégration des bus de terrain Profibus existants

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PROXY

• Proxy représente les appareils Maîtres (virtuels) PROFIBUS sur Ethernet

- Côté Ethernet : * Chaque Esclave DP est vu comme un Module E/S * Le Contrôleur assure une scrutation cyclique des E/S

comme pour des E/S « normales » - Côté PROFIBUS : * Proxy assure les échanges cycliques entre le Maître DP et ses esclaves DP

• Les bénéfices :• l’intégration souple et transparente• une modifications mineurs à réaliser du côté Ethernet• une protection des investissements

L’Intégration d’un réseau existant peut se faire avec

PROXY


ProfiNet dans le Process Automation

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• PROFINET peut être aussi utilisé dans l’automatisation de procédés

• Comme pour le Profibus DP, le ProfiNet supporte les Proxy pour PROFIBUS PA, HART, FF et les fonctions de l’intégration complète des ces réseaux.

• Ces Proxy assurent non seulement la configuration et l’échange cyclique des données, mais aussi les services du paramétrage et diagnostiques, de synchronisation d’horloge, de la redondance,…


PROFINET: Les systèmes Maître (Host-Systems )• Siemens

• Nouveaux API Siemens (S7-1200/1500) tous avec PROFINET; PROFIBUS via une extension

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• Omron• Les API de « haute gamme » p.ex. CJ1W

• Phoenix Contact• Plusieurs API et contrôleurs

• Hilscher• Les cartes d’extension (pour PC) avec la fonctionnalité ProfiNet Master

• Beckhoff• PC embarqués et une large gamme de contrôleurs avec PROFINET

Etc…..


CPX Festo : Nœud de communication ProfiNet : CPX-FB33 Nœud pour l'environnement Profinet avec le protocole PROFINET RT

1. Connexion du terminal CPX (et CPI/IO-link/I-port) sur le réseau ProfiNet

2. Connecteurs réseau : 2 x M12-4 D-coded3. Intégration facile tdans les architectures

réseaux avec API Siemens et Phoenix Contact4. Mode de fonctionnement Remote I/O o(par

défaut) ou Remote Controller (en configuration avec CPX-CEC )

5. Technologie IT (TCP/IP) embarquée :- WebServer (pour visualisation, diagnostic)- Accès « en ligne » pour les outils software Festo (FMT/FFT)- la messagerie (e-Mail)

Applications : le marché (générique) d’automatisme


CPX Festo : Nœud de communication ProfiNet : CPX-FB34/35

Caractéristiques techniques comme FB33 (excepté le connectique)

• Standards Ethernet supportés:- 100 Base TX (FB34), - 100 Base FX (FB35)

• La connectique supportée par CPX-34/35 :- FB34 : 2x RJ45 CU (principe Push-Pull, conformité AIDA)- FB35 : 2x SCRJ Fibre Optique (Push-Pull, conformité AIDA)

Marché : Automobile (Automotive Companies)


CPX-FB33/34/35 : Applications/Marché PROFINET est un réseau généraliste,

utilisabledans une large gamme des applications.

Version « Metal » pour AMI

La mémoire amovible sur CPX FB33/34/35 permet un remplacement rapide et simple des nœuds CPX sans console de programmation- Pas besoin de reconfigurer la pièce de rechange- L’échange ne nécessite pas le personnel qualifié- Réduction des temps d’arrêt

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CPX-FB33/34/35 : CompétitionPROFINET est l’un de protocoles le plus utilisés dans l’Ethernet Industriel. Par conséquence, plusieurs systèmes I/O et VT sont disponible pour ce réseau.

Le concurrents principaux sont: SMC

Toute la gamme de terminaux distributeurs EX600 comme le concurrent direct de CPX

Siemens ET200S

Parker En combinaison avec le système BL-67 de chez Turck

Numatics La famille des VT G2 et G3

Bosch Rexroth Toute la gamme de terminaux distributeurs Concurrent direct : AV-03 avec E/S intégrées

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Engineering

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