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F-FR/W.Gomolka RéseauxetBusdeTerrain: P3: SolutionsEthernetIndustriel pourVT Festo
ProfiNet
1
F-FR/W.Gomolka RéseauxetBusdeTerrain: P3: SolutionsEthernetIndustriel pourVT Festo
PROFINET: Introduction
 ProfiNet I/O est un réseaux de communication industrielle et d’automatisme basésur Ethernet, une version «Ethernet »de bus de
terrain Profibus
 ProfiNet est un réseaux généraliste ,une solution uniforme pourtoutes les applications d’automatisation manufacturières (y compris
le Motion Control)
 Il aété crée (à l’origine) par laSté Siemens
 Actuellement supporté parune organisation ouverte d’utilisateurs, la même que pour Profibus :PROFIBUSandPROFINET
International : www.profibus.com
 Puisque ProfiNet supporteEthernet TCP/IP,ce réseau peut être directement connecté au réseau d’entreprise (office network)
 Avec Ethernet/IP , c’est un réseau leaderdu marché (lenombrecomparabledesnœudsinstallés)
2
F-FR/W.Gomolka RéseauxetBusdeTerrain: P3: SolutionsEthernetIndustriel pourVT Festo
ProfiNet IO: communication : NRT/RT/IRT
1. Canal NRT
NonRealTime:communicationnon-déterministe,en généralacyclique (TCP/IP
d’Ethernetstandard)
- Paramétrageet configuration
- Donnéesde diagnostic
- Supervision(accèsaucanal desdonnées« process»)
2. IO: Canal RT
Tempsréel« dur»;communicationdéterministe,cyclique (Priorisationdes
télégrammesEthernet),cyclique.
Temps cycle : 1- 10ms, configurablepourchaquenœud
- échangecycliquedesdonnées(E/S)
- gestion(signalisation)desalarme
- messagesévénementiels
3. IO: Canal IRT
Tempsréelisochrone(avec lasynchronisationd’horloge);communication
déterministe,cyclique etsynchronisée(time slicing);
Temps cycle : 250µs.. 1ms; gigue(jitter) <1µs
- Pourle contrôledesmouvements(positioning)
(NRT) (IO)
F-FR/W.Gomolka RéseauxetBusdeTerrain: P3: SolutionsEthernetIndustriel pourVT Festo
Les fonctionsavancéesdu ProfiNet
• CiR : Configurationin Run
Reconfigurationautomatique«àchaud»
• FSU :Fast Start-Up
ledémarragerapide(aveclesparamètressauvegardés)
• Shared-Device
PlusieurscontrôleurspartagentlamêmestationIO-Device
• I-Device (Controller as Intelligent IO-Device)
CommunicationRTentrelescontrôleurs
• Redundancy
MRP–MediaRedundancyProtocol
• Web on Controller
LespagesWeb créesparl’utilisateur
• IRT et laSynchronisation d’horloge(OB6x)
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F-FR/W.Gomolka RéseauxetBusdeTerrain: P3: SolutionsEthernetIndustriel pourVT Festo
ProfiNet :les profilesapplicatifs
1. PROFINET IO
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3. PROFIDRIVE (IEC61800-7 :IRTpourle MotionControl)
4. PROFISAFE (IEC 61784-3-3:Fonctionsdesécuritésurle réseau)
5. PROFIenergy (gestiondelaconsommationd’énergie)
5
F-FR/W.Gomolka RéseauxetBusdeTerrain: P3: SolutionsEthernetIndustriel pourVT Festo
ProfiNet :configuration duréseau
• Lamiseen œuvrerapide duProfiNetestassuréeparsafacilitédeconfiguration
• Laconfigurationdu réseauProfiNetestréaliséeparlesmêmesoutils(software)etutiliselefichierdeconfiguration« GSDML»
• LefichierGSDMLestunfichier GSDen formatXML
• Pour chaquestation,ilfautdéfinirle nom destation (p.ex. FESTO_1)et sonadresseIP (initial)
• Autrepossibilité: une configurationautomatiquevial’éditeurde topologieetgrâceauprotocoleLLD
F-FR/W.Gomolka RéseauxetBusdeTerrain: P3: SolutionsEthernetIndustriel pourVT Festo
Intégration desbusde terrainProfibusexistants
7
PROXY
• Proxyreprésente les appareils Maîtres(virtuels) PROFIBUS sur Ethernet
- CôtéEthernet:
* ChaqueEsclave DP estvu comme unModuleE/S
* Le ContrôleurassureunescrutationcycliquedesE/S comme pour des
E/S « normales»
- CôtéPROFIBUS:
* Proxy assureleséchangescycliquesentrele MaîtreDP
et sesesclavesDP
•Lesbénéfices :
• l’intégrationsoupleettransparente
• unemodificationsmineursàréaliserdu côté Ethernet
• uneprotectiondesinvestissements
L’Intégration d’un réseau existant peut se faire
avec PROXY
F-FR/W.Gomolka RéseauxetBusdeTerrain: P3: SolutionsEthernetIndustriel pourVT Festo
ProfiNet dansle ProcessAutomation
8
• PROFINET peut être aussi utilisé dans l’automatisation de procédés
• Commepour le Profibus DP, le ProfiNet supporte les Proxypour
PROFIBUSPA,HART, FF et les fonctions del’intégration
complète des ces réseaux.
• Ces Proxy assurent non seulement laconfiguration et l’échange
cyclique des données, mais aussi les services du paramétrage et
diagnostiques, de synchronisation d’horloge, dela redondance,…
F-FR/W.Gomolka RéseauxetBusdeTerrain: P3: SolutionsEthernetIndustriel pourVT Festo
PROFINET: Les systèmesMaître (Host-Systems)
• Siemens
• Nouveaux APISiemens (S7-1200/1500) tous avec PROFINET; PROFIBUS via une extension
9
• Omron
• Les APIde « haute gamme » p.ex. CJ1W
• Phoenix Contact
• Plusieurs APIet contrôleurs
• Hilscher
• Les cartes d’extension (pour PC) avec la fonctionnalité ProfiNet Master
• Beckhoff
• PCembarqués et une large gamme de contrôleurs avec PROFINET
 Etc…..
F-FR/W.Gomolka RéseauxetBusdeTerrain: P3: SolutionsEthernetIndustriel pourVT Festo
CPXFesto :Nœud de communication ProfiNet :CPX-FB33
Nœud pour l'environnement Profinet avec le protocole PROFINETRT
1. Connexion duterminal CPX(et CPI/IO-link/I-port) sur le réseau ProfiNet
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F-FR/W.Gomolka RéseauxetBusdeTerrain: P3: SolutionsEthernetIndustriel pourVT Festo
CPXFesto :Nœud de communication ProfiNet :CPX-FB34/35
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• La connectiquesupportée par CPX-34/35 :
- FB34 :2xRJ45 CU(principe Push-Pull, conformité AIDA)
- FB35 :2x SCRJFibre Optique (Push-Pull, conformité AIDA)
Marché : Automobile (Automotive Companies)
F-FR/W.Gomolka RéseauxetBusdeTerrain: P3: SolutionsEthernetIndustriel pourVT Festo
CPX-FB33/34/35: Applications/Marché
 PROFINET est un réseau généraliste, utilisable
dans une large gamme des applications.
 Version « Metal » pourAMI
 La mémoire amovible sur CPX FB33/34/35 permet un remplacement
rapideet simple des nœuds CPX sans console de programmation
- Pas besoin de reconfigurer la pièce de rechange
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- Réduction des temps d’arrêt
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F-FR/W.Gomolka RéseauxetBusdeTerrain: P3: SolutionsEthernetIndustriel pourVT Festo
CPX-FB33/34/35: Compétition
PROFINETestl’undeprotocolesleplusutilisésdansl’EthernetIndustriel.
Parconséquence,plusieurs systèmesI/OetVT sontdisponiblepource réseau.
Leconcurrentsprincipauxsont:
 SMC
 Toutelagamme determinauxdistributeurs
 EX600comme le concurrentdirectdeCPX
 Siemens
 ET200S
 Parker
 En combinaisonavecle systèmeBL-67de chezTurck
 Numatics
 LafamilledesVT G2 et G3
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  • 1. F-FR/W.Gomolka RéseauxetBusdeTerrain: P3: SolutionsEthernetIndustriel pourVT Festo ProfiNet 1
  • 2. F-FR/W.Gomolka RéseauxetBusdeTerrain: P3: SolutionsEthernetIndustriel pourVT Festo PROFINET: Introduction  ProfiNet I/O est un réseaux de communication industrielle et d’automatisme basésur Ethernet, une version «Ethernet »de bus de terrain Profibus  ProfiNet est un réseaux généraliste ,une solution uniforme pourtoutes les applications d’automatisation manufacturières (y compris le Motion Control)  Il aété crée (à l’origine) par laSté Siemens  Actuellement supporté parune organisation ouverte d’utilisateurs, la même que pour Profibus :PROFIBUSandPROFINET International : www.profibus.com  Puisque ProfiNet supporteEthernet TCP/IP,ce réseau peut être directement connecté au réseau d’entreprise (office network)  Avec Ethernet/IP , c’est un réseau leaderdu marché (lenombrecomparabledesnœudsinstallés) 2
  • 3. F-FR/W.Gomolka RéseauxetBusdeTerrain: P3: SolutionsEthernetIndustriel pourVT Festo ProfiNet IO: communication : NRT/RT/IRT 1. Canal NRT NonRealTime:communicationnon-déterministe,en généralacyclique (TCP/IP d’Ethernetstandard) - Paramétrageet configuration - Donnéesde diagnostic - Supervision(accèsaucanal desdonnées« process») 2. IO: Canal RT Tempsréel« dur»;communicationdéterministe,cyclique (Priorisationdes télégrammesEthernet),cyclique. Temps cycle : 1- 10ms, configurablepourchaquenœud - échangecycliquedesdonnées(E/S) - gestion(signalisation)desalarme - messagesévénementiels 3. IO: Canal IRT Tempsréelisochrone(avec lasynchronisationd’horloge);communication déterministe,cyclique etsynchronisée(time slicing); Temps cycle : 250µs.. 1ms; gigue(jitter) <1µs - Pourle contrôledesmouvements(positioning) (NRT) (IO)
  • 4. F-FR/W.Gomolka RéseauxetBusdeTerrain: P3: SolutionsEthernetIndustriel pourVT Festo Les fonctionsavancéesdu ProfiNet • CiR : Configurationin Run Reconfigurationautomatique«àchaud» • FSU :Fast Start-Up ledémarragerapide(aveclesparamètressauvegardés) • Shared-Device PlusieurscontrôleurspartagentlamêmestationIO-Device • I-Device (Controller as Intelligent IO-Device) CommunicationRTentrelescontrôleurs • Redundancy MRP–MediaRedundancyProtocol • Web on Controller LespagesWeb créesparl’utilisateur • IRT et laSynchronisation d’horloge(OB6x) 4
  • 5. F-FR/W.Gomolka RéseauxetBusdeTerrain: P3: SolutionsEthernetIndustriel pourVT Festo ProfiNet :les profilesapplicatifs 1. PROFINET IO 2. PROFINETRADIO WSAN-PA (IEEE 802.15.4WirelessHART) WSAN–FA(IEEE 802.15.1WISA) 3. PROFIDRIVE (IEC61800-7 :IRTpourle MotionControl) 4. PROFISAFE (IEC 61784-3-3:Fonctionsdesécuritésurle réseau) 5. PROFIenergy (gestiondelaconsommationd’énergie) 5
  • 6. F-FR/W.Gomolka RéseauxetBusdeTerrain: P3: SolutionsEthernetIndustriel pourVT Festo ProfiNet :configuration duréseau • Lamiseen œuvrerapide duProfiNetestassuréeparsafacilitédeconfiguration • Laconfigurationdu réseauProfiNetestréaliséeparlesmêmesoutils(software)etutiliselefichierdeconfiguration« GSDML» • LefichierGSDMLestunfichier GSDen formatXML • Pour chaquestation,ilfautdéfinirle nom destation (p.ex. FESTO_1)et sonadresseIP (initial) • Autrepossibilité: une configurationautomatiquevial’éditeurde topologieetgrâceauprotocoleLLD
  • 7. F-FR/W.Gomolka RéseauxetBusdeTerrain: P3: SolutionsEthernetIndustriel pourVT Festo Intégration desbusde terrainProfibusexistants 7 PROXY • Proxyreprésente les appareils Maîtres(virtuels) PROFIBUS sur Ethernet - CôtéEthernet: * ChaqueEsclave DP estvu comme unModuleE/S * Le ContrôleurassureunescrutationcycliquedesE/S comme pour des E/S « normales» - CôtéPROFIBUS: * Proxy assureleséchangescycliquesentrele MaîtreDP et sesesclavesDP •Lesbénéfices : • l’intégrationsoupleettransparente • unemodificationsmineursàréaliserdu côté Ethernet • uneprotectiondesinvestissements L’Intégration d’un réseau existant peut se faire avec PROXY
  • 8. F-FR/W.Gomolka RéseauxetBusdeTerrain: P3: SolutionsEthernetIndustriel pourVT Festo ProfiNet dansle ProcessAutomation 8 • PROFINET peut être aussi utilisé dans l’automatisation de procédés • Commepour le Profibus DP, le ProfiNet supporte les Proxypour PROFIBUSPA,HART, FF et les fonctions del’intégration complète des ces réseaux. • Ces Proxy assurent non seulement laconfiguration et l’échange cyclique des données, mais aussi les services du paramétrage et diagnostiques, de synchronisation d’horloge, dela redondance,…
  • 9. F-FR/W.Gomolka RéseauxetBusdeTerrain: P3: SolutionsEthernetIndustriel pourVT Festo PROFINET: Les systèmesMaître (Host-Systems) • Siemens • Nouveaux APISiemens (S7-1200/1500) tous avec PROFINET; PROFIBUS via une extension 9 • Omron • Les APIde « haute gamme » p.ex. CJ1W • Phoenix Contact • Plusieurs APIet contrôleurs • Hilscher • Les cartes d’extension (pour PC) avec la fonctionnalité ProfiNet Master • Beckhoff • PCembarqués et une large gamme de contrôleurs avec PROFINET  Etc…..
  • 10. F-FR/W.Gomolka RéseauxetBusdeTerrain: P3: SolutionsEthernetIndustriel pourVT Festo CPXFesto :Nœud de communication ProfiNet :CPX-FB33 Nœud pour l'environnement Profinet avec le protocole PROFINETRT 1. Connexion duterminal CPX(et CPI/IO-link/I-port) sur le réseau ProfiNet 2. Connecteurs réseau : 2 x M12-4 D-coded 3. Intégration facile tdans les architectures réseaux avec API Siemens et Phoenix Contact 4. Modede 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
  • 11. F-FR/W.Gomolka RéseauxetBusdeTerrain: P3: SolutionsEthernetIndustriel pourVT Festo CPXFesto :Nœud de communication ProfiNet :CPX-FB34/35 Caractéristiques techniques comme FB33 (excepté le connectique) • StandardsEthernet supportés: - 100 Base TX (FB34), - 100 Base FX (FB35) • La connectiquesupportée par CPX-34/35 : - FB34 :2xRJ45 CU(principe Push-Pull, conformité AIDA) - FB35 :2x SCRJFibre Optique (Push-Pull, conformité AIDA) Marché : Automobile (Automotive Companies)
  • 12. F-FR/W.Gomolka RéseauxetBusdeTerrain: P3: SolutionsEthernetIndustriel pourVT Festo CPX-FB33/34/35: Applications/Marché  PROFINET est un réseau généraliste, utilisable dans une large gamme des applications.  Version « Metal » pourAMI  La mémoire amovible sur CPX FB33/34/35 permet un remplacement rapideet 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 12
  • 13. F-FR/W.Gomolka RéseauxetBusdeTerrain: P3: SolutionsEthernetIndustriel pourVT Festo CPX-FB33/34/35: Compétition PROFINETestl’undeprotocolesleplusutilisésdansl’EthernetIndustriel. Parconséquence,plusieurs systèmesI/OetVT sontdisponiblepource réseau. Leconcurrentsprincipauxsont:  SMC  Toutelagamme determinauxdistributeurs  EX600comme le concurrentdirectdeCPX  Siemens  ET200S  Parker  En combinaisonavecle systèmeBL-67de chezTurck  Numatics  LafamilledesVT G2 et G3  Bosch Rexroth  Toutelagamme determinauxdistributeurs  Concurrentdirect:AV-03avecE/S intégrées 13