Industriell kommunikasjon med PROFINET

PROFINET er mer enn bare en dataoverføringsstandard basert på Ethernet-teknologi. Det er en standard som etablerer nettverk med høy ytelse og som muliggjør effektiv automatisering i smarte fabrikker. PROFINET er et must i et industrielt miljø.

Økt produktivitet med PROFINET - Last ned flyer

PROFINET Highrunners - Last ned flyer

PROFINET - Våre førstevalg - Last ned flyer

Vil du finne ut hvordan datakommunikasjon med PROFINET ser ut, hvilke krav du må oppfylle og hva du må huske på når du velger et produkt? Vi svarer på spørsmålene dine i teksten nedenfor.

Ethernet og PROFINET – lett forklart:

Hva er Ethernet?
Ethernet er den mest brukte teknologien i dag for dataoverføring i lokalnett (LAN).

Det vanligste mediet for overføring av Ethernet er tvunnet parkabel (twisted pair), fiberoptisk kabel, koaksialkabel og trådløst nettverk (WLAN)

Bransjeorganisasjonen IEEE har definert og standardisert denne nettverksprotokollen og strukturen i pakkene med IEEE-spesifikasjon 802.3. Ethernet utgjør grunnteknologien for verdens største nettverk – Internett – og er derfor den mest brukte standarden i verden.

Hva er Industrielt Ethernet?
Egenskapene til klassisk Ethernet for kabling i bygg er ikke tilstrekkelige i industrielle miljøer. Med klassisk Ethernet-kabling i kontormiljøer sendes og mottas datapakker pålitelig og mindre tidsforsinkelser har liten betydning.

Industrielt Ethernet (IE) brukes i industrien. Og med Industrielt Ethernet er det nå mulig å knytte kontorets verden sammen med industriens verden. Dette betyr å koble individuelle maskiner med kontrollnivået, både i produksjon og prosessautomatisering. Industrielt Ethernet gjør at datapakker kan sendes og mottas på nøyaktige riktig tidspunkt (determinisme). Dette er fordi at i automatiseringssystemer med tøffe sanntidskrav er pakkeforsinkelser rett og slett uakseptabelt og kan forårsake alvorlige konflikter.

I tillegg er miljøforholdene i industrisektoren mye mer krevende enn på kontorer. I produksjonen kan ofte høye temperaturer, fuktighet og oljer være en utfordring. For at kabler skal fungere optimalt og være pålitelige i bevegelige applikasjoner / maskiner, må de tåle de høye dynamiske kravene. Komponentene som brukes må også være tilstrekkelig robuste for å fungere permanent og pålitelig.

Hele systemet bør være så enkelt å bruke at man ikke trenger IT-eksperter. Det skal kunne planlegges, installeres og vedlikeholdes av de som drifter anlegget, f.eks. automasjonsingeniører.

Hvordan passer PROFINET inn?
PROFINET (Process Field Network) er en dataoverføringsstandard basert på den Industrielle Ethernet-protokollen. Det er et spesielt kommunikasjonssystem som er ideelt for bruk i industrielle nettverk og er en ledende aktør i Europa.

PROFINET er egnet for all automatiseringsteknologi og kan brukes i alle bransjer.

Mens Industrielt Ethernet bare styrer kravene i dataoverføringsprotokollen, beskriver PROFINET-standarden mer enn bare dataoverføringen. Standarden inkluderer også utsagn om tillatt utforming blant annet farge på kabelens ytterkappe og ledere, definerer pluggkontaktflater og mye mer.

PROFINET må ikke forveksles med den svært like PROFIBUS, protokollstandarden for feltbusskommunikasjon.

PROFINET – Generering og standardisering
Det industrielle Ethernet-systemet PROFINET ble utviklet av Siemens AG sammen med PROFIBUS & PROFINET User Organization (PNO). Denne brukerorganisasjonen er nå aktiv over hele verden og har hundrevis av medlemmer.

LAPP spiller også en aktiv rolle i de respektive arbeidsgruppene.

PROFINET-systemet er spesifisert internasjonalt i IEC 61918 'Industrielle kommunikasjonsnettverk – Installasjon av kommunikasjonsnettverk i industrilokaler' for kabling innenfor og mellom automatiseringsøyer og/eller produksjonsøyer. Den spesifikke infrastrukturen for PROFINET kabling og tilkoblingsløsninger er standardisert i IEC 61784-5-3. Dette gjelder kobberbaserte og fiberoptiske overføringsmedier og trådløs overføring. Retningslinjer for 'PROFINET kablings- og tilkoblings-teknologi' er laget av en arbeidsgruppe i PNO. Denne retningslinjen gjenspeiler IEC 61784-5-3.

Hvilke fordeler tilbyr PROFINET?
PROFINET kombinerer fordelene med mange andre protokollstandarder:

• 100 % Ethernet-kompatibilitet
• Fleksibilitet når det gjelder funksjonalitet takket være det modulære designet i henhold til konformitetsklasser
• Interoperabilitet av PROFINET-kompatible komponenter takket være standardisering
• Enkle utvidbare systemer
• Enkel integrasjon av Feltbus-systemer
• Høyt tilgjengelige systemer
• Lavt vedlikeholdsbehov for nettverket
• Utprøvde og testede sikkerhets- og diagnosekonsepter
• Skalerbar sanntidskommunikasjon
• Komponenter med sertifisering garanterer et høyt nivå av systempålitelighet

Hvilke PROFINET-varianter er tilgjengelige?

Det mest foretrukne PROFINET-systemet er PROFINET IO (input/output) fra 2006. PROFINET IO-kommunikasjonssystem har et modulært design og kan settes opp i ulike varianter. Det varierende omfanget av funksjoner gjør at et bedriftsnettverk kan utformes på en rekke måter.

Ettersom hvert automatiseringssystem stiller egne krav til dataoverføring, bestemmer systemoperatøren hvilken funksjonalitet som kreves basert på såkalte konformitetsklasser.

Hvilke ulike konformitetsklasser tilbyr PROFINET?

De mulige applikasjonene er delt inn i fire konformitetsklasser, som bestemmer for eksempel enhetstypene som skal brukes (kontroller, enhet, supervisor), overføringsmediet som brukes og typen kommunikasjon. Dette sikrer at komponentene i en klasse alltid er kompatible og oppfyller de nødvendige kravene. En klasse supplerer det funksjonelle omfanget av klassen nedenfor med andre funksjoner.

Oversikt over konformitetsklassene:

Hvordan utføres kablingen i PROFINET-nettverket?
Retningslinjene for PROFINET spesifiserer strukturen samt de mekaniske og elektriske egenskapene til kobberkabler, kobber hybridkabler og fiberoptiske kabler som kan brukes i PROFINET-nettverk. Avhengig av type kabel inkluderer dette også krav vedrørende:

• kabelmerking
• fargekode på ledere
• skjermingstype
• farge på ytterkappe
• motstandsverdier
• dempningsverdier
• frekvensområder
• temperaturområde motstand
• flammehemming og mye mer

Hvilke kabler passer for PROFINET?
Spesifikasjon for kontakter til kobberkabler

Det er definert fire kabeltyper for kobberkabler, for både 2- og 4-pars kabler.

Oversikt over krav til kobberkabler (kun signaloverføring):

I tillegg til det symmetriske kabeldesignet, tillater PROFINET også hybrid kabeldesign (type B og C) som vår ETHERLINE® Cat.5 FRNC HYBRID (type B). Hybridkabler inneholder både ledere for signaloverføring og strømforsyning.

Hurtigkobling for PROFINET
Mange av våre PROFINET-datakabler har en "Fast Connect"-struktur med en spesiell indre kappe og en kryss-separator i stedet for skjerming av hvert enkelt lederpar (disse kablene har FC i produktnavnet). Dette betyr at ved montering av datakabelen i en passende kontakt er det ikke behov for komplisert avmantling av skjerm for hvert par.

Et Fast Connect-system er en helhetlig løsning, fra kabel til koblingsløsning til riktig verktøy.

Med FC-produkter sparer du opptil 50 % av tiden når du monterer datakabelen. Det høres ikke bare utrolig ut. Det er utrolig.

Finn ut hvor enkelt Fast Connect-systemet er og hvor mye raskere du kan utføre kabelmonteringen.

Spesifikasjon av fiberoptiske kabler
For POF, PCF og GOF fiberoptiske kabler er det identifisert to kabeltyper.

Oversikt over kravene til fiberoptiske kabler (optisk signaloverføring):

Skal alt være grønt?
Ytterkappen til PROFINET-kabler type A- og type B-kabler skal være grønn (RAL6018), en ganske tydelig identifikasjonsfunksjon.

Grønn er også det foretrukne valget for type C og type R.

Hvilke pluggkontakter passer for PROFINET?
Retningslinjene for PROFINET spesifiserer ulike pluggkontakt-typer for tilkoblingen – både for kabling i beskyttede områder som i styreskapet hvor det kreves lavere beskyttelsesgrad, og for kabling i felt med høyere krav til smuss- og fuktbestandige pluggkontakter.

Spesifikasjon for kobber kontakter
Det er etablert to standarder for kobber pluggkontakter med hensyn til dataoverføring for industrielt Ethernet i PROFINET-systemet – RJ45 og M12.

Oversikt over kravene til pluggkontakten for kobberkabler:

Kobber kabler

ETHERLINE PN Cat.6A FC

For fast installasjon i PROFINET®-nettverk (type A): Takket være Fast Connect-designet med en kryssskiller mellom parene, kan den UL-sertifiserte Ethernet-kabelen (Cat. 6A) monteres veldig raskt. Samtidig imponerer den med sine enestående EMC-egenskaper. Velg mellom tre forskjellige kappematerialer.

ETHERLINE® ROBOT PN Cat.5e

For robotapplikasjoner. Du kan stole på vår industrielle Ethernet-kabel, som er utviklet og testet i henhold til den enhetlige PROFINET-standarden "Type R". Egenskapene for kabelkjede, torsjon og varierende bøyesykluser er nå kombinert i én kabel. LAPP var med på å utvikle og standardisere kravene til denne PROFINET-nettverksklassen fra første stund.

ETHERLINE® Cat.5 cables for PROFINET applications

ETHERLINE® Cat.6A cables for PROFINET applications

ETHERLINE® Cat.7 cables for PROFINET applications

HITRONIC® GOF DUPLEX PNB

Produktnavnet sier alt: fiber + PROFINET + fast installasjon i ett! Den svært flammehemmende breakout-kabelen er ideell for styreskap og strukturert bygningskabling av PROFINET-nettverk. Halogenfri kabel som overbeviser med sine egenskaper.

HITRONIC® GOF DUPLEX PNC

Produktnavnet står for fiber + PROFINET + kontinuerlig bevegelse i ett! Breakout-kabelen kombinerer egenskapene for kabelkjede, torsjon og varierende bøyesykluser, noe som gjør den ideell for bevegelige applikasjoner, vibrasjoner eller torsjon innenfor PROFINET-nettverk. Takket være PU-kabelisolasjon er produktet spesielt slitesterkt og robust.

HITRONIC® POF cables for PROFINET applications

HITRONIC® PCF cables for PROFINET applications