Estándar PROFINET

PROFINET

PROFINET es el estándar abierto de Ethernet industrial líder en Europa para todas las áreas de tecnología de automatización industrial. Este tipo de sistema de comunicación permite el intercambio de datos en tiempo real ente dispositivos de control y dispositivos de campo usando Ethernet Industrial. 

¿Qué cables son adecuados para PROFINET?

PROFINET especifica los cables de cobre según 4 tipos de aplicaciones, tanto para cables de 2 pares como de 4 pares. Los requisitos para los cables de cobre son:

TipoInstalaciónTipo de conductorSección mínima
AInstalación fija, sin movimientos una vez instaladoConductor de cobre sólido
  • 2 pares de AWG22/1
  • 4 pares de AWG23/1
BInstalación flexible, con movimientos ocasionales una vez instaladoConductor trenzado flexible de hasta 7 hilos
  • 2 pares de AWG22/7
  • 4 pares de AWG23/7
CAplicaciones especiales, como cadenas portacables o movimientos de torsiónConductor sólido o trenzado flexible de hasta 19 hilos
  • 2 pares de AWG22/1 a 19
  • 4 pares de AWG24/1 a 19
RPara aplicaciones robóticasConductor sólido o trenzado flexible de hasta 19 hilos
  • 2 pares de AWG22/1 a 19

Cables de cobre y conectores de acuerdo al estándar PROFINET

Cables de cobre

Los cables de cobre de acuerdo con el estándar PROFINET del rango de productos de LAPP ETHERLINE® tiene las inscripción “PN” o “PNA”, “PNB” o“PNC”, que indica de forma rápida si son aptos para aplicaciones PROFINET y muestra el tipo de instalación (A = instalación fija , B = instalación flexible o C = instalaciones de flexión continua, instalación con movimientos de torsión, etc). Dependiendo del tipo de aplicación, se usan diferentes tipos de cable PROFINET, bien sea cables con 4 conductores que permiten 100 Mbit/s o cables con 8 conductores que permiten un rendimiento de nivel Gigabit.

Latiguillos

Estos cables de datos premontados con conectores, completan la cartera de LAPP y están disponibles como una solución completa para uso en aplicaciones PROFINET. Esto evita perder tiempo en el ensamblaje y previene las diferencias en la calidad de la conexión. Incluso le permiten alcanzar una clase de protección más alta que la que se puede lograr utilizando conectores montados en campo.

¿Qué conectores son adecuados para PROFINET?

Conectores de datos 1

PROFINET especifica varios tipos de conectores, tanto para el cableado en áreas industriales agresivas, como en el armario de control, donde se requiere un índice de protección más bajo. Así como para el cableado en el campo con requisitos más exigentes de resistencia a la suciedad y la humedad.

Se han establecido dos estándares para conectores de cobre con respecto a la transmisión de datos de Ethernet industrial en el sistema PROFINET: RJ45 y M12. En la gama de productos EPIC® DATA se pueden encontrar conectores PROFINET para conectar sus dispositivos de campo 

 

Tipo de conectorTipo de áreaProtección IPParesTransmisión de datos
RJ45Instalación interiorIP 202 y 4 pares100 Mbit/s
10 Gbit/s
M12 DInstalación en campoIP 672 pares100 Mbit/s
M12 XInstalación en campoIP674 pares10 Gbit/s

 

Cables de fibra óptica y conectores de acuerdo con el estándar PROFINET

Cables de fibra óptica

Los sistemas PROFINET también usan cables de fibra óptica, ya que son resistente a interferencias electromagnéticas y permiten la transmisión de datos a distancias más largas. En la gama de productos HITRONIC® tenemos disponibles cables de fibra óptica en versiones POF o PCF de acuerdo a PROFINET. Puede elegir entre tres diseños de cubierta diferentes para adaptarse al entorno industrial y a las tensiones del cable en cuestión.

Conectores de fibra óptica

Conectores fibra %C3%B3ptica para PROFINET

La gama HITRONIC® incluye conectores compatibles para su cable dúplex, que permiten el uso de cables de fibra óptica para el cableado de datos PROFINET.

Se han establecido los siguientes estándares para conectores ópticos con respecto a la transmisión de datos de Industrial Ethernet en el sistema PROFINET.

Tipo de conectorTipo de áreaProtección IPTipo de fibra
SC-RJInstalación interiorIP 20POF, PCF
STInstalación interiorIP 20POF, PCF, pero solo para aplicaciones existentes
LC DUPLEXInstalación interiorIP 20GOF

 

Switches de acuerdo al estándar PROFINET

Cuando se trata de interconectar sus dispositivos, la serie ETHERLINE® ACCESS le ofrece diferentes switches  compactos y estándar para PROFINET (conforme clase CC-B).

PROFINET switches

Diseño compacto

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Para aplicaciones descentralizadas

Características principales de PROFINET

PROFINET es el estándar abierto de Ethernet industrial lider en Europa para todas las áreas de tecnología de automatización industrial. Este tipo de sistema de comunicación permite el intercambio de datos en tiempo real ente dispositivos de control y dispositivos de campo usando Ethernet Industrial. PROFINET es el sucesor de PROFIBUS, un protocolo estándar de bus de campo estandarizado por la organización internacional PROFIBUS & PROFINET (PI). LAPP desempeña un papel activo en el desarrollo de PROFINET.

La variante RT (Real Time) de PROFINET permite que los dispositivos de control y los dispositivos de campo se comuniquen en tiempo real. No son necesarios requisitos adicionales en los componentes de la red para hacerlo. Los tiempos de ciclo para el intercambio de datos sin sincronización de reloj son aproximadamente 10 milisegundos. La variante RT se utiliza por ejemplo en sistemas de I/O remotos.

Cuando se trata de aplicaciones especiales que requieren sincronización de reloj, p. ej., sincronización de servomotores, es esencial usar comunicación isócrona entre el controlador y el dispositivo de campo, como la variante PROFINET IRT (Isochronous Real Time). Las redes IRT imponen requisitos adicionales al hardware, y los switches Ethernet estándar no se permiten. Los tiempos de ciclo para el intercambio de datos son inferiores a 1 milisegundo.

¿Qué beneficios ofrece PROFINET?

PROFINET combina los beneficios de muchos otros estándares de protocolo:

  1. 100% compatibilidad con Ethernet
  2. Flexibilidad en términos de funcionalidad gracias al diseño modular según las clases de conformidad
  3. Interoperabilidad de componentes compatibles con PROFINET gracias a la estandarización
  4. Sistemas fácilmente ampliables
  5. Fácil integración de sistemas Fieldbus
  6. Sistemas de alta disponibilidad
  7. Bajo requerimiento de mantenimiento de la red
  8. Probados frente a la seguridad y diagnóstico
  9. Comunicación escalable en tiempo real
  10. Los componentes con certificación garantizan un alto nivel de confiabilidad del sistema

¿Qué variantes de PROFINET están disponibles?

El sistema PROFINET que más se utiliza es PROFINET IO (entrada/salida) de 2006. El sistema de comunicación PROFINET IO tiene un diseño modular y se puede configurar en varias variantes. La variedad del alcance de las funciones permite que una red corporativa se diseñe de diversas formas. Dado que cada sistema de automatización establece sus propios requisitos para la transmisión de datos, el operador del sistema decide qué funcionalidad se requiere en función de las llamadas clases de conformidad.

Clases de conformidad PROFINET

Las posibles aplicaciones se dividen en cuatro clases de conformidad, que definen los tipos de dispositivos que se pueden utilizar, como por ejemplo el PLC y los switches del sistema. Esto asegura que los componentes de una clase sean siempre compatibles y cumplan con los requisitos necesarios para la comunicación PROFINET.

Las clases de conformidad:

Clases de conformidadMedio de transmisiónUsos típicosEjemplos
CC-AConductor de cobre
Fibra óptica
Red inalámbrica
Redes de infraestructura y automatización de edificios
  • Comunicación cíclica en tiempo real RT
  • Comunicación Ethernet estándar
CC-BConductor de cobre
Fibra óptica
Automatización de procesos industriales
  • Opciones LLDP
  • Diagnóstico de red vía SNMP
  • Comunicación redundante entre dispositivos
CC-CConductor de cobre
Fibra óptica
Aplicaciones de control de movimiento
  • Comunicación isócrona vía IRT
  • Reserva de ancho de banda
CC-DConductor de cobre
Fibra óptica
Aplicaciones de control de movimiento
Para varias aplicaciones
  • Similar a CC-C pero la transmisión se realiza a través de Time sensistive networking (TSN)

Nota: Al seleccionar sus componentes, asegúrese de que coincidan con la clase de conformidad que ha seleccionado para su sistema de automatización

¿Cómo se realiza el cableado en la red PROFINET?

La normativa PROFINET especifica la estructura y las propiedades mecánicas y eléctricas de los cables de cobre, los cables híbridos de cobre y los cables de fibra óptica que pueden utilizarse en redes PROFINET. Dependiendo del tipo de cable, incluye unos requisitos mínimos para:

  • marcado de cables
  • colores de identificación del núcleo
  • tipo de pantalla
  • color de la funda exterior
  • valores de resistencia
  • valores de atenuación
  • rangos de frecuencia
  • resistencia a la temperatura
  • retardante de llama y mucho más

Conexión rápida para PROFINET

Muchos de nuestros cables de datos PROFINET tienen una estructura “fast connect" de conexión rápida con una cubierta interior especial y un separador en cruzado en lugar tener pantalla en los pares trenzados (identificables por FC en el nombre del producto). Esto significa que, al montar el cable con un conector adecuado, no hay necesidad de retirar la pantalla de los pares, por lo que la instalación es más rápida.

Con los productos FC, ahorra hasta un 50% del tiempo al montar su cable de datos. 

 

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