PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES

PROFINETProtocolo de Comunicação Industrial no Padrão

Ethernet – A Evolução do Profibus

ETHERNET

SET/2015PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

2

É um padrão de Comunicação de Dados (elétrico)

Padronizada pelo IEEE 802.3

Suporta os Protocolos do Modelo OSI / Industrial

O que é a ETHERNET

PORQUE USAR ETHERNET NA INDÚSTRIA

SET/2015PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

3

• Uma estrutura de rede uniformizada e vertical

• Uso das vantagens da TI nasáreas de produção

• Melhorias em relação aos sistemas hoje existentes

O QUE É PROFINET

SET/2015PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

4

É o padrão aberto de rede industrial baseado em Ethernet

Cobre todos os requisitos de aplicações de automação

Utiliza e convive com o padrão Ethernet e TCP/IP

O que é a PROFINET

PROFINET NÃO É PROTOCOLO PROFIBUS COM PADRÃO ETHERNETO QUE NÃO É PROFINET

DO QUE VAMOS FALAR

SET/2015PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

5

ÚNICO BARRAMENTO

MEIOS DE COMUNICAÇÃO

SET/2015PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

6

VANTAGENS

• Fácil instalação

• Protocolo aberto

• Menor custo de propriedade

• Manutenção inteligente

• Economia de energia

• Alta disponibilidade e segurança

• Associado a TI

SET/2015PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

7

EVOLUÇÃO REDES

SET/2015PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

8

CRESCIMENTO PROFIBUS X PROFINET

SET/2015

9

PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

PORQUE USAR PROFINET

SET/2015PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

10

TOPOLOGIAS11

11Tecnologia Profinet - Uma Visão Geral - Venturelli - V1SET/2015PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

ETHERNET EM TEMPO REAL

SET/2015

12

PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

Serviços de TI

31,25µs100ms

Internet

Automação da Fábrica Controle de Movimento

Automação da mais

alta demanda

PROFINET

EthernetIndustrial

Banda para Funções de TI e RT é escalonável

acesso aos dispositivos de campo on-line direto

manutenção e assistência de qualquer lugar

baixo custo para monitorar os dados de qualidade/produção

CLASSES DE DISPOSITIVOS

SET/2015

13

PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

CLASSES

Controlador de E/S (IO Controller):

– Troca de sinais de E/S com os dispositivos no campo

– Acesso aos sinais de E/S via imagem do processo

Dispositivo de E/S (IO Device):

– O dispositivo de campo alocado ao controlador de E/S

Supervisor (Supervisor):

– IHM, estação de engenharia e diagnóstico

CARACTERÍSTICA REDE

SET/2015PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

14

DESEMPENHO PROFINET X PROFIBUS

SET/2015PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

15

PROFISAFE16

PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

O barramento à prova de falhas

Atende às categorias mais altas de segurança

Nível de Integridade de Segurança SIL 3 / Cat. 4

Diagnóstico e interface de usuário uniforme

Reduz o número de modelos, peças e interfaces

SET/2015

PROFIDRIVE

SET/2015

17

PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

PROFINET

PROFIDRIVE

Comunicação isócrona para aplicações de Motion Control

Tempos de reação curtos e determinísticos de < 1ms,Jitter < 1µs

Integração de dispositivos de campo descentralizados

TCP/IP para engenharia, diagnósticos e conexão com IHM

SHARED DEVICE

SET/2015

18

PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

Página 18

IO-Controller 1 IO-Controller 2

F- IO-Controller IO-Controller F- IO-Controller IO-Controller

Dois I/O Controler mesmo I/O Device

Menos cabeamento

Menor número de componentes de hardware

Engenharia mais simples

Shared Device

JUNHO/2014

I-DEVICE

SET/2015

19

PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

IO-Controller 2

IO-Controller 1

IO-Device 1

CPU1

CPU2

IO-Device 2

Facilita o uso da comunicação entre CPUs

Comunicação entre CPUs em direfentes projetos

Ligação entre Controladores diferentes

Evita acopladores PN-PN (Rede mais transparentes)

I-Device

• Um I/O-Controller pode também ser configurado como um IO-Device

• IO-Controller e I/O-Devicecompartilham a mesma porta Ethernet

JUNHO/2014

REDUNDÂNCIA DE CABOS

SET/2015

20

PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

Implementação do MRP Media Redundancy Protocol

Função dispensa a necessidade de um Switch para adminstrar o anel

MRP

PROFIENERGY

SET/2015

21

PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

REDUNDÂNCIA DE CONTROLADORES

SET/2015

22

PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

DIAGNÓSTICO

SET/2015PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

23

AUTOM. CONVENCIONAL

SET/2015

24

PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

AUTOM. ETHERNET

SET/2015

25

PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

CASE

SET/2015

26

PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

INVESTIMENTO

SET/2015

27

PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

MENOR CUSTO

SET/2015

28

PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

WIRELESS

SET/2015PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

29

CCM

SET/2015PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

30

INTEGRANDO PROCESSOS

SET/2015PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

31

COEXISTÊNCIA PROFINET E IEC 61850

SET/2015PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

32

ÁREA CLASSIFICADA

• Ethernet não é padrão para área Ex

• A Ethernet a dois fios é tendência para aplicações Exi

• Para instalar cabeamento e dispositivos em área Ex usar NBR 5418

• Outra tendência são Instrumentos em F.O.

SET/2015PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

33

INSTRUMENTAÇÃO EM ETHERNET

• Existem no mercado Instrumentos que se comunicam diretamente em Ethernet

• Estes instrumentos ainda não são aplicados em área Ex

SET/2015PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

34

SEGURANÇA – ISA 99

SET/2015PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

35

CONCLUSÕES

Os desafios e tendências na produção industrial se convergem para a informação

integrada e o PROFINET é um dos protocolos que atende a esta nova fronteira.

SET/2015PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

36

AUTOR

SET/2015

37

• Márcio Venturelli• Atualmente na PI é Diretor de Safety Bus , foi Diretor de Gerenciamento de

Ativos da Associação de (2011 a 2014).

• Trabalha no mercado de automação industrial há 20 anos, tendo atuado em diversosdepartamentos, tais como, assistência técnica, treinamentos, comissionamento, projetos,engenharia, marketing e negócios.

• Trabalhou em diversos projetos de implantação de sistemas de automação de plantas debioenergia, transformação e manufatura, no Brasil e no exterior.

• Atualmente trabalha em desenvolvimento de mercados e tecnologia, com foco em soluçõesde sistemas de automação industrial, tendo como diretrizes viabilidades técnicas efinanceiras, otimização e gestão industrial.

• É professor universitário de pós-graduação de automação industrial e gerenciamento deprojetos.

• Membro Sênior da ISA (Sociedade Internacional da Automação) e Presidente da Seção ISASertãozinho-SP, Membro do PMI-SP (Instituto de Gerenciamento de Projetos) e Coordenadordo Comitê de Automação Industrial do CEISE Br.

• Graduado em Ciência da Computação – Especialista em Automação Industrial, Pós-Graduadoem Gestão Industrial e Petróleo e Gás. MBA em Estratégia de Negócios.

• E-mail: venturelli.tia@gmail.com

MAIS INFORMAÇÕEShttp://www.profibus.org.br/

http://www.profibus.org/

PROTOCOLO PROFINET - TECNOLOGIA E APLICAÇÕES - Márcio Venturelli

PROFINETProtocolo de Comunicação Industrial no Padrão

Ethernet – A Evolução do Profibus