PROFINET: Um Protocolo Industrial para Automação, Slides de Redes de Computadores e Telecomunicações

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P R O T O C O L O

PROFINET

Ellen Nunes Graciele Fernandes Vitor Igino

A Necessidade de um Novo Protocolo Industrial O surgimento do PROFINET foi impulsionado pela crescente demanda por soluções de automação industrial mais flexíveis, eficientes e determinísticas. A convergência das tecnologias de informação e operação, a busca por maior produtividade e a necessidade de integrar diversos dispositivos em um único ambiente industrial impulsionaram o desenvolvimento de um protocolo que pudesse atender a esses requisitos.

O que é o protocolo PROFINET

• O PROFINET é um protocolo baseado em Ethernet para conectar dispositivos de processo – sensores, atuadores e similares – aos sistemas de controle.
• Foi criado pela associação PROFIBUS e PROFINET International (PI)
• O PROFINET utiliza o TCP / IP e padrões de TI, e com transmissão de dados em tempo real.

O que é o protocolo PROFINET

• Apresenta uma estrutura modular de modo que os usuários podem selecionar as funções em forma de cascata.
• Ele se difere essencialmente por causa do tipo de troca de dados para cumprir alguns requisitos muito importantes, em parte da velocidade

Taxa de Transmissão O PROFINET suporta diversas taxas de transmissão, adaptando-se a diferentes requisitos de banda:

• 10 Mbps: Ideal para redes menores e aplicações com requisitos de tempo real menos rigorosos.
• 100 Mbps: A taxa mais comum, oferecendo um bom equilíbrio entre desempenho e custo.
• 1 Gigabit: Utilizada em redes de alta performance, com grande quantidade de dados e requisitos de tempo real elevados.

Estrutura da Rede O PROFINET pode operar em diferentes estruturas de rede, como:

• Mestre-Escravo: Um dispositivo mestre controla a comunicação com vários dispositivos escravos.
• Multi-Mestre: Múltiplos dispositivos podem atuar como mestres, proporcionando maior flexibilidade e redundância.
• Peer-to-Peer: Todos os dispositivos podem se comunicar diretamente entre si, sem a necessidade de um mestre central.

Meios físico- PROFINET Conexões via:

• Cabo
• Wireless
• Fibra ótica Componentes:
• Switches padrão aberto (CBA) e Switches especiais (RT e IRT)
• Wireless (com fail safe certificado TÜV)
• Diagnóstico via STEP 7
• via Web-Browser ou software específico SNMP

Ferramentas de Diagnóstico

• Software de configuração: Fornecido pelos fabricantes dos dispositivos.
• Analisadores de protocolo: Capturam e analisam o tráfego da rede.
• Testes de continuidade: Verificam a integridade física da rede.
• Testes de ping: Verificam a conectividade entre os dispositivos. https://www.youtube.com/watch?v=Jlyuq_ZXzp

Camadas OSI

• Camada Física: Utiliza os padrões Ethernet, definindo as características elétricas e mecânicas da interface física.
• Camada de Enlace de Dados: Responsável por organizar os dados em quadros e gerenciar o acesso ao meio físico. O PROFINET utiliza o protocolo IEEE 802.3 para a camada física e o protocolo PROFINET IO para a camada de enlace de dados.
• Camadas Superiores: Utiliza protocolos de nível superior como TCP/IP para serviços como acesso remoto e configuração.

Benefícios do PROFINET

• Alta performance: Ideal para aplicações em tempo real.
• Flexibilidade: Adapta-se a diferentes ambientes industriais.
• Escalabilidade: Permite expandir a rede de forma modular.
• Segurança: Oferece mecanismos de segurança para proteger a rede.
• Interoperabilidade: Permite a comunicação entre dispositivos de diferentes fabricantes.
• Gerenciamento: Ferramentas de software facilitam a configuração e manutenção da rede.