PROTOCOLO PROFINET

PROTOCOLO PROFINET
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA
(Creada por ley N°25265)
FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA - SISTEMAS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA
“AÑO DEL FORTALECIMIENTO DE LA SOBERANÍA NACIONAL”
CÁTEDRA : REDES DE COMUNICACIÓN INDUSTRIAL
CATEDRÁTICO : MG. POMA PALACIOS JAVIER CAMILO
PRESENTADO POR:
 CONTRERAS OLARTE, Rossmel
 HUAMAN CARBAJAL, Hansel
 MENDOZA TAIPE, Rony Roys
 RAMOS PARCO, Cristhian
CICLO : IX
PAMPAS, OCTUBRE - 2022

PROFINET
Básicamente la conexión PROFINET es el
estándar del Ethernet abierto, el sistema de
comunicación de PROFINET admite la
conexión de quipos desde el mismo nivel de
campo u operativo como PLC hasta el nivel
de gestión o de decisión como sistemas
informáticos o internet, este sistema integra
sistemas PROFIBUS, además busca la
conexión de equipos a través del sistema
Ethernet.
Profinet es un estándar abierto de
Ethernet Industrial desarrollado por la
Organización PROFIBUS (PI). Basado
en cambio de Ethernet, Profinet hace
que la integración vertical del nivel de
campo con el nivel Enterprise sea más
fácil.

Descrito como el “Industrial Ethernet Integral”
se puede utilizar para prácticamente cualquier
función requerida en la automatización
discreta, proceso, movimiento, integración punto a
punto, integración vertical, seguridad y más
cubre la comunicación en el nivel de control,
automatización estándar, hasta poderosas
aplicaciones de control de movimiento.
De ahí que Profinet es
adecuado para todas las
aplicaciones de automatización.
Profinet se basa en el protocolo Profibus y en Ethernet IP utilizando el estándar IEEE802.3, funciona perfectamente a
través de medios inalámbrico.

Los sistemas Profinet están diseñados para
permitir una configuración rápida y sencilla.
Permite crear nuevas especificaciones diseñadas
por el fabricante para expansiones.
diferencia entre la fase de programación de la
lógica y la configuración general para la
aplicación.
El modelo de comunicación define un proveedor
estándar independiente para la comunicación en
redes Ethernet convencionales de TI
Se utiliza el protocolo TCP/IP y COM/DCOM,
los estándares más comunes del mundo,
proporciona acceso directo desde la oficina hasta
el nivel de automatización y viceversa.
Este nuevo concepto permite disponer de
una tecnología común: Ethernet TCP/IP.
Esto hace posible aplicar soluciones y
desarrollos orientados hasta ahora sólo al
mundo informático. A modo de ejemplo,
tecnologías como el acceso inalámbrico y
el diagnóstico web pueden implementarse
como solución para la transmisión remota.
Así mismo, también se puede acceder a
drives o dispositivos inteligentes como
HMI’s u otros PLC’s y realizar diagnóstico
de estaciones en aplicaciones web u otras
aplicaciones comunes; todo esto siempre
garantizando la transmisión confiable y los
estándares de seguridad originales.

COMUNICACIÓN DE PROFINET
Tiempo real (RT):
La funcionalidad de tiempo real
se utiliza para datos de proceso
donde el tiempo resulta crítico, es
decir, con datos útiles cíclicos o
alarmas (interrupciones)
controladas por eventos.
PROFINET utiliza un canal de
comunicaciones en tiempo real
optimizado para las necesidades
de tiempo real de los procesos de
automatización. Así se minimizan
los tiempos de ejecución y se
aumenta el rendimiento a la hora
de actualizar los datos de
proceso.
Tiempo real isócrono (IRT):
Para aplicaciones especialmente
exigentes, como las de control de
movimiento, se dispone de
Isochronous Real-Time (Tiempo
Real IsócronoIRT). Con IRT se
consigue un tiempo de ciclo de
menos de 1 ms con una
fluctuación de menos de 1 µs.
Así, el ciclo de comunicación se
divide en una parte determinista y
otra abierta. En el canal
determinista se transportan los
telegramas IRT cíclicos, mientras
que en el canal abierto lo hacen
los telegramas TCP/IP y RT.
PORFINET I/O:
Es un estándar industrial
basado en Ethernet
desarrollado por PROFIBUS
Internacional para la creación
de sistemas de automatización
integrados y compactos. La
tecnología PROFINET es
aplicable en dos áreas. El
primero, PROFINET I/O,
cubre el dominio de los
dispositivos de campo, la
segunda solución se llama
PROFINET CBA (Component
Based Automation) y muestra
sus fortalezas en la
comunicación entre
controladores (PLC).

SEGURIDAD EN PROFINET
La accesibilidad proporcionada por PROFINET lo
hace un protocolo muy expuesto a Internet, por lo que
es necesario mejorar la ciberseguridad de las redes en
las que se despliega. Los Equipos Profinet carecen de
funciones de seguridad nativas, entendiéndolo como
seguridad del punto final, por lo que la prevención de
ataque a equipos Profinet es la clave. Las medidas
incorporadas por el protocolo se centran en mejorar la
disponibilidad del sistema y la fiabilidad, así como la
robustez de los equipos ante alto volúmenes de
tráficos puntuales. En el documento “PROFINET
SECURYTY GUIDELINE” se realizan
recomendaciones para prevenir los posibles ataques a
estos sistemas, donde se incluyen recomendaciones
del mundo IT, como la segmentación de las redes
mediante VLAN o el establecimiento de DMZ

PROFINET DENTRO DEL
MUNDO DEL IOT
El Internet de las Cosas es la red de objetos
físicos (dispositivos, vehículos, edificios y
otros elementos integrados con componentes
electrónicos, software, sensores y conectividad
de red) que permite que estos objetos recopilen
e intercambien datos. El IoT permite que los
objetos sean detectados y controlados
remotamente a través de la infraestructura de
red existente, creando oportunidades para una
integración más directa del mundo físico en los
sistemas basados en computadora, y resultando
en una mejor eficiencia, precisión y beneficio
económico. Cuando IoT se amplía con sensores
y actuadores, la tecnología se convierte en una
instancia de la clase más general de sistemas
ciberfísicos que también abarca tecnologías
tales como redes inteligentes, hogares
inteligentes, transporte inteligente, y ciudades
inteligentes. Cada cosa es identificable de
forma única a través de su sistema informático
integrado, pero es capaz de interpretar dentro
de la infraestructura de Internet existente.

PRODUCTOS RELACIONADOS CON EL PROTOCOLO PROFINET
PROFINET se basa en
estándares de TI acreditados
y ofrece funcionalidad de
TCP/IP completa para la
transferencia de datos en toda
la empresa y a todos los
niveles. Además, los usuarios
gozan de las ventajas de los
diagnósticos integrados y las
comunicaciones de seguridad
positiva, que ofrecen una
disponibilidad del sistema
óptima, que abarca desde los
conceptos de máquinas
modulares para conseguir la
máxima flexibilidad hasta las
velocidades de transferencia
más rápidas y aplicaciones
WLAN.
PROFINET SERIES – PFN-2019
El PFN-2019 proviene de la familia de series Profinet. Esta
serie permite la integración de sistemas de bus de campo
existentes como PROFIBUS DP, PROFIBUS PA, AS-
Interface, INTERBUS y DeviceNet sin cambios en los
dispositivos de campo existentes. Significa que las inversiones
de dispositivos de campo y aplicaciones están todas protegidas.
Proporciona el Protocolo de comunicación PROFINET IO con
cualquier controlador PROFINET IO. Tiene 10 canales de
entrada analógica universal con tipos de entrada de tensión y
corriente. Proporciona una precisión extrema medición de
termopar y compensación automática de la unión fría para cada
canal. Su resolución de este producto es de 16 bits y su
frecuencia de muestreo es de 10 Hz, también proporciona la
función de búsqueda del dispositivo para poder acceder.

Profinet está basado en Ethernet
Industrial, TCP/IP y algunos estándares de
comunicación pertenecientes al mundo TI.
Entre sus características destaca que es
Ethernet en tiempo real, donde los
dispositivos que se comunican por el bus
de campo acuerdan cooperar en el
procesamiento de solicitudes que se
realizan dentro del bus. [4]
Existen varios protocolos definidos dentro del contexto PROFINET
como son:
 PROFINET/CBA: Protocolo asociado a las aplicaciones de
automatización distribuida en entornos industriales.
 PROFINET/DCP: Descubrimiento y configuración básica. Es un
protocolo basado en la capa de enlace, utilizado para configurar
nombres de dispositivos y direcciones IP
 PROFINET/IO: (RealTime), es utilizado para comunicaciones
con periferias descentralizadas. A veces llamado PROFINET-RT
 PROFINET/MRP: Protocolo utilizado para la redundancia de
medios. Utiliza los principios básicos para la reestructuración de
las redes en caso de sufrir un fallo cuando la red posee una
topología en anillo.
 PROFINET/MRRT: Su objetivo es dar soluciones a la
redundancia de medios para PROFINET/RT.
 PROFINET/PTCP: Protocolo de Control de Precisión de Tiempo
basado en la capa de enlace, para sincronizar señales de
reloj/tiempo en varios PLC.
 PROFINET/RT: Transferencia de datos en tiempo real.
 PROFINET/IRT: Transferencia de datos isócrono en tiempo real.

ESTÁNDAR PROFINET
PROFINET cumple todos los requisitos de la
tecnología de automatización, independientemente de
si se trata de la automatización de instalaciones de
producción, la automatización de procesos o la
automatización de máquinas. Como tecnología
estándar, se ha utilizado durante mucho tiempo en la
industria automotriz. PROFINET también está muy
extendido en otras industrias, como la industria
mecánica, la industria alimentaria, las industrias del
embalaje y la logística, y cada día se usa más y más
en otras industrias, como los astilleros y los
ferrocarriles.
PROFINET está estandarizado por las
normas IEC 61158 e IEC 61784. El
concepto PROFINET se definió en estrecha
colaboración con los usuarios finales y se
basa en Ethernet estándar de acuerdo con el
estándar IEEE 802. Las adiciones a
Ethernet estándar se definieron solo en
casos en los que no se podían cumplir
algunas de las condiciones específicas.
PROFINET es un estándar de Ethernet industrial abierto y cubre varias aplicaciones de automatización.
VERSIONES DE PROFINET
 PROFINET CBA: Automatización basada en componentes.
 PROFINET IO: Entrada/Salida.

CABLEADO
La especificidad de las condiciones de
trabajo en las que funcionan los
dispositivos en la producción industrial
requiere componentes mucho más
resistentes que los dispositivos que
funcionan en condiciones de oficina. Dado
que las mismas condiciones laborales no
son iguales en todas las partes del sector
industrial, existe una división en dos tipos
especiales de entorno laboral:
 "interno": se refiere al entorno que
se puede esperar en los centros de
control o gabinetes de control
 "externo": se refiere a las
condiciones de trabajo en la planta,
donde existe la posibilidad de altas
temperaturas, polvo, humedad,
vibraciones y similares.
Los cables PROFINET de cobre son
cables apantallados de cuatro hilos y
pueden variar en la estructura del
cable y/o el material del
revestimiento (blindaje) y la
construcción. Los cables están
coloreados de modo que el primer par
es amarillo y naranja, mientras que el
segundo par es blanco y azul. La
distancia máxima entre puntos finales
está limitada a 100 m como con
Ethernet estándar. Los cables de
cobre se dividen en tres tipos según la
aplicación:

PARÁMETROS DE LOS NODOS DE RED.
• Antes de que los dispositivos PROFINET IO puedan comunicarse con el controlador PROFINET
IO, se deben asignar nombres de dispositivo a todos los interlocutores de comunicación.
• A todos los dispositivos recién comprados no se les asigna ningún nombre, pero tienen una
dirección MAC (Dirección de control de acceso a medios) que es única y está ubicada en el propio
dispositivo PROFINET
• y, por lo general, no se puede cambiar. El controlador PROFINET puede acceder al dispositivo solo
cuando se le asigna un nombre, que estará ubicado en el dispositivo. Además del nombre, al
dispositivo también se le asigna una dirección IP (IPv4), que generalmente es fija y es necesaria
para identificar claramente cada nodo. De acuerdo con la cantidad de nodos, se debe elegir el rango
de direcciones permitidas, y también es importante que las direcciones de los nodos no colisionen,
es decir, no se debe permitir que dos nodos tengan direcciones IP idénticas.

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