Este documento presenta una descripción general de PROFINET CBA ™, una red de alto nivel para aplicaciones de automatización industrial. Basado en las tecnologías estándar DCOM y RPC, PROFINET CBA utiliza hardware y software Ethernet tradicional para definir una red que estructura la tarea de configuración, acceso y control de dispositivos de automatización industrial.
PROFINET CBA se basa en la estructura de interfaz de objeto definida por DCOM (Modelo de objeto de componente distribuido) que, si está familiarizado con el historial de comunicaciones entre procesos de Microsoft, es un descendiente de DDE, OLE y Active X.
PROFINET CBA considera que un sistema está compuesto de “Componentes tecnológicos”. Estos componentes actúan de forma independiente y coordinan sus actividades para formar un sistema integrado. DCOM es una buena opción para tal sistema. Es un mecanismo orientado a objetos que estructura cómo un Cliente (solicitante de datos) puede localizar, solicitar y transferir datos desde un Servidor (fuente de datos). Sobre la base del modelo DCOM, PROFINET CBA se esfuerza por proporcionar un sistema integrado sin problemas desde la red de sensores y actuadores hasta las redes de controladores y empresas.
PROFINET CBA es mucho más que Profibus en Ethernet. De hecho, el nombre es muy confuso. PROFINET CBA tiene poco o nada en común con Profibus. Profibus es un mecanismo orientado a los datos para transferir I/O de dispositivo a dispositivo a través de un cable a una velocidad máxima de 12Meg en baudios. El intercambio de datos de Profibus es principalmente cíclico con dispositivos que tienen un entendimiento previo de la estructura y el significado de los datos. En PROFINET CBA, los datos se pueden ubicar, se puede obtener información sobre su estructura y los datos se pueden intercambiar en eventos, eventos cíclicos u otros mecanismos. PROFINET CBA opera en Ethernet a velocidades de 10 a 100 megabaudios.
PROFINET CBA utiliza conceptos y software de tecnología de la información (TI) más tradicionales que todas las demás redes comunes para aplicaciones de Industrial Ethernet. Esto tiene ventajas y desventajas que serán evidentes a medida que se desarrollen los conceptos en este documento.
UN POCO DE ANTECEDENTES
La mayoría de las personas que trabajan en una oficina asocian el término “Ethernet” con el cable físico detrás de su escritorio. Este cable conecta la PC de su oficina a las impresoras y servidores de la red local y los sitios web infinitos en Internet. Este cable es solo la parte física de Ethernet, el medio que lleva mensajes de Ethernet a su PC. En este cable hay toda una serie de protocolos de comunicación, como IP, el Protocolo de Internet; TCP, el Protocolo de Control de Transporte; y varios protocolos de Microsoft como NetBEUI. Este conjunto de protocolos funciona bien para el entorno de oficina. Permite a los usuarios compartir archivos, acceder a impresoras, enviar correos electrónicos, buscar en Internet y realizar todas las demás comunicaciones utilizadas en el entorno de la oficina.
Las necesidades la industria son muy diferentes con algunos requisitos muy especiales. En lugar de acceder a archivos e impresoras, los controladores deben acceder a los datos incrustados en los sistemas de unidades, estaciones de trabajo del operador y dispositivos de E/S. En lugar de dejar que un usuario espere mientras se realiza una tarea, las necesidades de comunicación de datos de la planta son en tiempo real o casi en tiempo real. Terminar la operación de llenado en una botella requiere comunicaciones mucho más precisas en el tiempo que acceder a la página siguiente de un sitio de Internet.
Tradicionalmente, Ethernet solo tenía una aceptación limitada en la automatización industrial. Hasta hace poco, el gasto, la falta de conmutadores y enrutadores sofisticados y la dominación de grandes proveedores con protocolos propietarios impedían la amplia aceptación de Ethernet en la fábrica. Ahora que los precios están bajando, las PC con capacidad de Ethernet inherente se mueven en masa hacia la fábrica y los conmutadores y enrutadores inteligentes, Ethernet está ganando aceptación. Solo la falta de una capa de aplicación flexible y ampliamente aceptada dirigida a la automatización industrial ha impedido su completa aceptación.
Términos de PROFInet
PROFINET CBA, como muchos otros sistemas de redes, tiene un conjunto de terminología única. La siguiente tabla contiene algunos de los términos que se usan comúnmente cuando se habla de PROFINET CBA.
A.M | Auto Marshaller | Software que contiene las llamadas de función y los parámetros que se enviarán a través de COM |
COM | Componente modelo de objeto | Mecanismo derivado de Microsoft para distribuir objetos entre procesos dentro de una sola máquina. |
DCOM | Modelo de objeto componente distribuido | Mecanismo derivado de Microsoft para distribuir objetos a través de una red. |
Componet | Generador de componentes | Un complemento para una herramienta de proveedor que genera archivos XML que se utilizan para conectar interfaces entre objetos a nivel del sistema PROFINET CBA |
Núcleo | El software PROFINET CBA Core se proporciona de forma gratuita por Profibus International (PI) | |
Modelo de ingeniería | Término de PROFINET CBA para el proceso de creación de relaciones entre interfaces de dispositivos PROFINET CBA | |
GUID | Identificador único global | Identificador utilizado por COM para identificar de forma única un objeto e interfaces |
IDL | Lenguaje de definición de interfaz | Lenguaje de script utilizado para describir interfaces entre dispositivos PROFInet |
IP | protocolo de Internet | Protocolo de enrutamiento ejecutándose bajo TCP |
VIEJO | Edición de enlaces de objetos | Precursor a COM |
Pi | Profibus Internacional | |
QoS | Calidad de servicio | Especifica con qué frecuencia se transfiere un valor a través de una interfaz de red |
RPC | Llamada a procedimiento remoto | Una API para realizar llamadas de función entre un cliente y un servidor.Microsoft RPC cumple con el entorno de computación distribuida (DCE) desarrollado por Open Software Foundation (OSF). RPC es el protocolo que se ejecuta bajo DCOM. |
RTOS | Sistema operativo en tiempo real | El software de control no basado en Windows en un dispositivo PROFINET CBA. |
Tiempo de ejecución | Software de aplicación PROFINET CBA que transfiere datos entre dispositivos físicos como objetos COM | |
TCP | Protocolo de Control de Transporte | Software de comunicación de transporte que se ejecuta bajo RPC. TCP proporciona conexiones |
UUID | Identificador único universal | Igual que GUID – Ver GUID |
XML | lenguaje de marcado extensible | XML es un formato de texto simple y muy flexible, originalmente diseñado para enfrentar los desafíos de la publicación electrónica a gran escala. |
COMUNICACIÓN
PROFINET La comunicación en tiempo de ejecución de PROFINET CBA utiliza TCP/IP, COM, DCOM y RPC como se muestra en la Figura 1. La pila TCP/IP es cualquier pila de comunicación TCP/IP estándar. COM y DCOM son tecnologías de modelo de objetos componentes, tal como se describe en los estándares de Microsoft. RPC (llamada a procedimiento remoto) es una estructura de comunicación estándar definida por Open Software Foundation (OSF).
PROFINET CBA no suele incluir la configuración de nodo y la inicialización a través de la red. De hecho, se recomienda a los proveedores que mantengan todas las interfaces propietarias actuales de configuración para mantener la inversión del usuario en capacitación y herramientas. Lo que requiere PROFINET CBA es que estas herramientas se revisen para incluir una interfaz para generar un archivo de descripción XML. Este archivo de descripción debe incluir las interfaces presentes en el dispositivo después de la configuración. PROFINET CBA tampoco excluye la integración con otros buses de campo. Específicamente, PROFINET CBA sugiere que AS-I y Profibus son extensiones naturales y comunes a la estructura de automatización a través de dispositivos Proxy. No hay razón para que otras redes de reemplazo de sensores y hardware no puedan integrarse con PROFINET CBA.
DCOM: EL PODER DETRÁS DE
PROFINET PROFINET CBA se basa en la arquitectura de Microsoft DCOM (Modelo de objetos componentes distribuidos) y su predecesora COM (Modelo de objetos componentes). Estas arquitecturas de distribución de objetos encapsulan y administran datos y proporcionan interfaces externas al mundo exterior de una manera que permite a los Clientes y Servidores acceder a datos sin conocer la estructura de datos subyacente. COM y DCOM son tecnologías de Microsoft Windows y se encuentran en todas las versiones de Windows desde Windows 95®.
No debería sorprenderle que PROFINET CBA sea una tecnología basada en objetos. La encapsulación de datos de automatización en objetos es una práctica bien conocida utilizada por otros protocolos de capa de aplicación como EtherNet/IP ™ y DeviceNet ™. Los objetos permiten a los desarrolladores separar la implementación de datos de la presentación de los datos al mundo exterior. La implementación del objeto enfoca la atención en la funcionalidad del objeto en lugar de los detalles de la implementación. Si no es un desarrollador de software, es posible que no se dé cuenta de lo importante que es este concepto. Si puede recordar las computadoras centrales, recuerde que los datos generalmente se presentaron como filas de tablas. Los programas cliente accedieron a estas tablas de mainframe desde los servidores terminales. Los servidores de la terminal presentaron los datos al usuario en casi el mismo formato que se almacenó. Si se agregó un campo adicional o se expandieron los tipos de datos para ofrecer más resolución o precisión (algo muy común en los primeros días de las computadoras centrales), se tuvo que cambiar un gran número de programas del Cliente que afectan a cientos de usuarios. La separación de los datos de la interfaz con los datos proporcionó una solución para este tipo de problema y permitió muchas otras ventajas.
Una vez que la interfaz con los datos se separó de los datos, las interfaces podrían vincularse entre Clientes y Servidores utilizando cualquier número de tecnologías. Algunos de los mecanismos utilizados antes de COM incluyen:
- TCP – Un protocolo de transporte basado en la conexión. TCP no admite directamente datos basados en objetos. En su lugar, es compatible con simples flujos de bytes.
- UDP – Un protocolo de transporte sin conexión con las mismas limitaciones que TCP.
- Mensajería de Windows: mecanismo basado en Windows de Microsoft para comunicar datos entre procesos en una sola máquina. La mensajería está limitada por definición a una sola computadora.
- DDE – Intercambio dinámico de datos: un protocolo basado en conexión con un conjunto distinto de mensajes para compartir datos entre procesos en una sola máquina. DDE es parte del sistema de mensajería de Windows.
- RPC – (llamada a procedimiento remoto): un mecanismo creado por Open Software Foundation (OSF) para compartir datos entre los procesos del Cliente y el Servidor mediante interfaces estándar. RPC, a diferencia de algunas de estas otras tecnologías, no se limita a las aplicaciones de Windows. RPC tampoco se limita a un mecanismo de transporte particular. RPC puede funcionar en TCP, Microsoft Pipes y otros sistemas de red. La limitación de RPC es que vincula procesos en un nivel de llamada de función, no en un nivel de objeto.
COM y DCOM son sucesores de todas estas tecnologías. COM es una tecnología independiente del lenguaje que ofrece vinculación de objetos, tecnología que no se encuentra en RPC o cualquiera de estos otros mecanismos para compartir datos. Donde estos mecanismos comparten código y datos, COM existe para compartir objetos entre procesos. Cuando COM comparte objetos entre procesos locales a un sistema operativo, DCOM comparte objetos entre procesos ubicados en una red.
Es importante entender que COM no es un idioma. COM es una especificación que describe qué es un objeto, cuándo y cómo se crea y cómo le dice al mundo lo que puede hacer. Los grupos COM funcionan juntos en una interfaz que puede ser nombrada y registrada. Ninguna implementación particular de las funciones de la interfaz está implícita.
Las interfaces COM se pueden considerar como un contrato entre un Cliente y un Servidor. COM proporciona interfaces que permiten a un Cliente consultar un servidor y descubrir las interfaces que admite. Hay una serie de interfaces estándar que todos los servidores COM deben admitir. El más conocido de estos es la interfaz IUnknown. Esta interfaz proporciona la función de consulta que devuelve los ID de las interfaces de datos compatibles con el objeto.
DCOM amplía COM al incluir toda la funcionalidad para distribuir datos a través de una red de manera confiable, segura y eficiente utilizando los mismos objetos utilizados por COM. DCOM proporciona las interfaces de red, automáticamente empaqueta y desempaqueta los datos en el formato de máquina nativo y simplifica la administración de la iniciación y terminación de los procesos del Servidor. También proporciona un mecanismo de seguridad robusto con cifrado inherente de datos.
1 La imparcialidad nos obliga a tener en cuenta que existen otras tecnologías de enlace de objetos distintas de COM y DCOM, como CORBA (Common Broker de solicitud de objetos)
LA CLAVE PARA ENTENDER PROFINET – PROFINET INTERFACES
Las interfaces PROFINET CBA, cómo las interfaces PROFINET CBA con el mundo exterior, son interfaces del Modelo de objetos componentes (COM). Hay dos partes en una interfaz COM; La interfaz y la implementación. La interfaz es el conjunto de métodos de acceso admitidos por el objeto, mientras que la implementación es la estructura subyacente del objeto. La interfaz es pública para el mundo, mientras que la implementación es privada para el desarrollador. La implementación puede cambiar en cualquier momento, mientras que la interfaz debe ser coherente para proporcionar soporte para las aplicaciones existentes.
Una interfaz COM es una colección de propiedades, métodos y eventos. Las propiedades son los datos públicos de un objeto PROFINET CBA. Estos valores se pueden leer o escribir desde un dispositivo remoto. Los métodos definen los servicios y funciones proporcionados por la interfaz COM. Por ejemplo, un escáner de código de barras puede tener un método que inicie un escaneo; una unidad puede tener un método de alto nivel para colocar un rodillo o un módulo de entrada analógica podría tener un método para establecer la resolución de su entrada. Las interfaces COM también tienen eventos. Los eventos indican un cambio en el estado de la interfaz y se pueden usar para invocar un método en un Cliente. El Lenguaje de Definición de Interfaz (IDL) es una representación textual estructurada de las Propiedades, Métodos y Eventos soportados por un objeto CBA de PROFINET.
Cada interfaz COM contiene la interfaz IUnknown. Esta interfaz es la interfaz raíz de todos los objetos COM. Todas las demás interfaces COM se derivan de IUnknown o de otra interfaz que se deriva de IUnknown. Un dispositivo cliente puede descubrir el conjunto de interfaces completo para un dispositivo PROFINET CBA solicitando las interfaces compatibles con IUnknown. QueryInterface es el método proporcionado por IUnknown para descubrir interfaces. Para obtener más información sobre las interfaces PROFINET CBA, lea cualquiera de los grandes volúmenes de libros de texto que describen COM y DCOM.
COM y DCOM son sucesores de todas estas tecnologías. COM es una tecnología independiente del lenguaje que ofrece vinculación de objetos, tecnología que no se encuentra en RPC o cualquiera de estos otros mecanismos para compartir datos. Donde estos mecanismos comparten código y datos, COM existe para compartir objetos entre procesos. Cuando COM comparte objetos entre procesos locales a un sistema operativo, DCOM comparte objetos entre procesos ubicados en una red.
Es importante entender que COM no es un idioma. COM es una especificación que describe qué es un objeto, cuándo y cómo se crea y cómo le dice al mundo lo que puede hacer. Los grupos COM funcionan juntos en una interfaz que puede ser nombrada y registrada. Ninguna implementación particular de las funciones de la interfaz está implícita.
Las interfaces COM se pueden considerar como un contrato entre un Cliente y un Servidor. COM proporciona interfaces que permiten a un Cliente consultar un servidor y descubrir las interfaces que admite. Hay una serie de interfaces estándar que todos los servidores COM deben admitir. El más conocido de estos es la interfaz IUnknown. Esta interfaz proporciona la función de consulta que devuelve los ID de las interfaces de datos compatibles con el objeto.
DCOM amplía COM al incluir toda la funcionalidad para distribuir datos a través de una red de manera confiable, segura y eficiente utilizando los mismos objetos utilizados por COM. DCOM proporciona las interfaces de red, automáticamente empaqueta y desempaqueta los datos en el formato de máquina nativo y simplifica la administración de la iniciación y terminación de los procesos del Servidor. También proporciona un mecanismo de seguridad robusto con cifrado inherente de datos.
ESTRUCTURA RUNTIME PROFINET
El software PROFINET CBA Runtime o “PROFINET CBA Core” es el software que Profibus International pone a disposición de los desarrolladores. Este software es solo uno de una serie de componentes necesarios para implementar un dispositivo PROFINET CBA. La Figura 1 representa gráficamente los componentes de un dispositivo PROFINET CBA. Los componentes en azul indican los componentes disponibles suministrados por el desarrollador. Los componentes en amarillo indican tareas de integración para el desarrollador. Los componentes en verde indican partes del núcleo de PROFINET CBA que un desarrollador no debe cambiar.
Pila TCP / IP : el Protocolo de control de transporte (TCP) y el Protocolo de Internet (IP) son los componentes de software que realizan conexiones entre dispositivos, ensamblan y desensamblan paquetes, administran conexiones y enrutan paquetes de un punto final a otro. La pila TCP / IP no se incluye en PROFINET CBA Runtime Core. Por lo general, es un componente de software estándar y a menudo se incluye con el RTOS (sistema operativo en tiempo real). PROFINET CBA incluye, por defecto, llamadas de función a la Interfaz de Sockets de Berkley y NT Winsockets. Otras interfaces de la pila TCP / IP requieren esfuerzos de integración más extensos.
Llamada a procedimiento remoto (RPC) : el software de llamada a procedimiento remoto transporta las solicitudes DCOM entre un núcleo de PROFINET CBA y la pila TCP / IP. RPC es un componente estándar de Microsoft Windows. Para sistemas embebidos que ejecutan sistemas operativos que no sean Windows, el núcleo de PROFINET CBA incluye un RPC independiente. RPC proporciona un método coherente para realizar llamadas a procedimientos remotos en un sistema PROFINET CBA. RPC utiliza la mensajería basada en la conexión de la pila TCP / IP y la administración de la memoria, la sincronización de tareas y los servicios de administración de recursos críticos del RTOS. Para integrar RPC en un dispositivo PROFINET CBA, tanto la interfaz a TCP / IP como el RTOS deben personalizarse. Si el dispositivo PROFINET CBA implementa el rastreo de procedimientos, el RPC debe personalizarse para incluir las interfaces estándar a los servicios de diagnóstico.
Modelo de objeto de componente distribuido (DCOM)– El software Distributed Component Object Model gestiona la distribución de las propiedades, métodos y eventos de las interfaces incluidas en un dispositivo PROFINET CBA. DCOM es un componente estándar de Microsoft Windows. Para sistemas embebidos que ejecutan sistemas operativos que no sean Windows, el núcleo de PROFINET CBA incluye un DCOM independiente. El componente DCOM debe estar integrado con otros cuatro componentes; el RPC, el RTOS, la interfaz de aplicación DCOM y el módulo de diagnóstico. El DCOM autónomo proporcionado por Profibus International contiene la API estándar de RPC, por lo que se requiere poco esfuerzo para integrar DCOM y RPC. Mucho más complejo es la integración de DCOM y los servicios proporcionados por el RTOS. Dado que las llamadas DCOM funcionan de forma asíncrona, los servicios RTOS utilizan rutinas de devolución de llamada, lo que requiere una interfaz altamente personalizada entre el RTOS y el DCOM.
Auto Marshaler (AM)– Auto Marshaler serializa los componentes de una llamada de parámetros antes de entregar la llamada calculada a DCOM. La recopilación en el lado del Cliente incluye colocar parámetros en un mensaje y convertir el tipo de datos local al tipo de datos de la red RPC. La recopilación en el lado del servidor incluye la eliminación de los parámetros del mensaje y la conversión del tipo de datos en el tipo de datos del servidor local. El Auto Marshaler realiza operaciones tanto del Cliente como del Servidor. Cuando el Auto Marshaler inicia un método en una interfaz, funciona como un Cliente. Cuando el Auto Marshaler recibe acceso a un método, funciona como un servidor. Auto Marshaling aísla al cliente o servidor local de los detalles de la interfaz de llamadas. Los clientes y los servidores pueden llamar a todos los métodos como si fueran métodos locales. Auto Marshaling es parte de DCOM y está altamente integrado con el DCOM provisto en el núcleo de PROFINET CBA. Las actividades de integración para este componente incluyen RTOS y la integración de servicios de diagnóstico.
Modelo de objetos PROFInet : una aplicación PROFINET CBA es una implementación específica del dispositivo del Modelo de objetos de tiempo de ejecución PROFINET CBA. Los objetos que existen en un dispositivo, sus métodos e interfaces a los que se accede de manera externa a través de COM Automation comprenden el Modelo de objetos de tiempo de ejecución que se muestra gráficamente en la Figura 2. Los componentes básicos de un Modelo de objetos de tiempo de ejecución son:
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- Dispositivo físico (PD) : una representación del hardware físico que conecta el dispositivo a la red Ethernet. La PD está expuesta por la interfaz IPhysicalDevice.
- Dispositivo lógico (LD) : una representación de la aplicación que implementa la tarea del dispositivo. El LD es específico para la tarea de este dispositivo.
- Dispositivo lógico extendido (ELD) : una representación de las tareas genéricas en común entre dispositivos de la misma clase.
- Objeto de conexión de control activo (ACCO) : una representación del software PROFINET CBA que facilita la automatización a través de RT-Auto.
- Runtime-Auto (RT-Auto) : toda la colección de métodos e interfaces expuestas al mundo exterior por el dispositivo PROFINET CBA
Servicio de ingeniería automático (ES-Auto) : la colección de métodos e interfaces necesarios para que el modelo de ingeniería acceda a los métodos e interfaces proporcionados por RT-Auto.
- Dispositivo de servicio de ingeniería (ES-Device) : la colección de métodos e interfaces necesarios para que el modelo de ingeniería acceda a los métodos e interfaces proporcionados por ELD. Estos métodos e interfaces son comunes entre dispositivos similares.
El Modelo de Objeto PROFINET CBA proporciona una interfaz estándar a todos los Clientes para monitorear y controlar las características físicas de una conexión. Hay una conexión física para cada componente de hardware. El PD proporciona el recurso a todas las conexiones lógicas. Usando la interfaz PD conocida, se pueden descubrir todas las demás interfaces para todas las unidades lógicas.
Figura 2 – Modelo de objeto PROFInet
Hay una o más de estas conexiones lógicas para cada conexión física en la red PROFINET CBA. Una conexión lógica representa una unidad de firmware y la parte del sensor o actuador del dispositivo.
Objeto de conexión de control activo (ACCO) : el objeto de conexión de control activo es un componente de software en el núcleo del software de tiempo de ejecución de PROFINET CBA. La ACCO gestiona las operaciones de transferencia de datos cíclicas y de cambio de estado (COS). La transferencia de datos cíclicos se realiza de forma controlada por el método de Calidad de servicio (QoS) de ACCO. Las operaciones de transferencia de datos COS están planificadas para una futura versión de PROFINET CBA. Las ACCO se comunican con las ACCO de otros dispositivos para gestionar la transferencia de datos. Las ACCO pueden operar en un dispositivo local o en un dispositivo remoto a través de una conexión de red.
PROFINET ENGINEERING MODEL
PROFINET CBA denomina el proceso de construcción de un dispositivo PROFINET CBA, creando interconexiones entre los dispositivos PROFINET CBA de un sistema y enviando la configuración de tiempo de ejecución resultante al sistema, el “Modelo de ingeniería PROFINET CBA”.
Los dispositivos PROFINET CBA se crean al descomponer la funcionalidad del dispositivo en componentes. Cada componente se modela como un conjunto de propiedades, eventos y métodos. Una vez que se diseñan estas “interfaces” externas, se crea un archivo de lenguaje meta extensible (XML). El archivo XML captura la funcionalidad del dispositivo en una imagen transportable basada en texto que puede ser procesada por el Editor de conexión PROFINET CBA.
El editor de conexión PROFINET CBA es un dispositivo que se utiliza para realizar la ingeniería de sistemas de una red. El Editor de conexión proporciona una herramienta gráfica para elegir las interrelaciones entre dispositivos en una red PROFINET CBA. Las conexiones se realizan entre dispositivos en la capa de componentes. Un evento en un dispositivo puede activar un método en otra interfaz. No importa si el método es parte de la misma interfaz o el método de un dispositivo remoto ubicado a millas o países.
Una vez que se seleccionan las interrelaciones, el Editor de conexión descarga automáticamente las conexiones a cada dispositivo PROFINET CBA. Estas conexiones se almacenan en una memoria no volátil y se convierten en la base de la operación del tiempo de ejecución de PROFINET CBA. Las conexiones describen a cada dispositivo qué conexiones TCP / IP deben realizarse, qué llamadas a procedimiento remoto se requieren y qué interfaces DCOM se activan y cuándo se activan.
¿EN DÓNDE ENTRA EL PROFIBUS?
PROFIBUS® es un estándar mundial para la transmisión de datos de proceso entre dispositivos de nivel de campo y controladores programables. ¿Cómo pueden viajar los datos de E/S y otra información entre Profibus y PROFINET CBA? A nivel físico estas dos redes de comunicación son completamente incompatibles. Profibus es en su base un estándar de comunicación basado en RS485 con una velocidad máxima de 12M. En el núcleo de PROFINET CBA se encuentra Ethernet, otro estándar mundial con velocidades de transmisión de 100M y más.
¿Son todas compatibles en el nivel de protocolo? Profibus es impulsado por E/S. Los datos se transfieren como bloques de entradas y salidas que se interpretan de acuerdo entre el Maestro de Profibus y el Esclavo. PROFINET CBA es un sistema orientado a objetos donde cualquier interfaz se puede conectar a cualquier otra interfaz. No hay una definición difícil y rápida de un cliente o servidor. Una interfaz de dispositivo puede configurarse para suministrar datos como un servidor o consumir datos como un cliente. Las conexiones se realizan en el momento de la integración del sistema utilizando el editor de conexión a nivel de objeto entre las interfaces del dispositivo. Las conexiones desde el sensor a nivel de bus a los sistemas de Enterprise Resource Management (ERP) y Manufacturing Execution System (MES) requieren Profibus a PROFINET CBA Gateways.
Dado que el dispositivo Profibus Master puede acceder a todos los datos de la red Profibus, el lugar lógico para esta puerta de enlace es el dispositivo maestro, generalmente el controlador programable. Es muy probable que estos dispositivos estén equipados con ambas tecnologías y es razonable esperar encontrar que es aquí donde se encontrará el enlace en estos sistemas. Esto se ilustra en la Figura 4.
RESUMEN Y OBSERVACIONES PERSONALES
Hay numerosos competidores de la capa de aplicación para PROFINET CBA, incluido MODBUS TCP/IP de Groupe Schneider, EtherNet/IP ™ de Open DeviceNet Vendor Association (ODVA), HSE Fieldbus de Fieldbus Foundation y otras redes de otrs proveedores. PROFINET CBA se distingue de sus competidores por la profundidad de la integración en la funcionalidad estándar de Tecnología de la Información (TI). Donde sus competidores son los protocolos industriales montados en TCP/IP, PROFINET CBA es todo TI con un poco de automatización industrial.
La pregunta a considerar es “¿Es eso una ventaja o una desventaja?” Esta adopción de un estándar de Microsoft ciertamente hace que sea más atractivo y más fácil para los profesionales de TI desarrollar aplicaciones industriales. Los sistemas MES y ERP se integrarán muy fácilmente con las redes PROFINET CBA. Los proveedores de automatización tradicionales con arquitecturas basadas en PC también disfrutarán de una ventaja, ya que cuentan con personal capacitado en esta tecnología. Otros proveedores de dispositivos integrados como unidades, escalas y escáneres de códigos de barras se enfrentarán a una curva de aprendizaje empinada para adaptar e implementar esta tecnología en sus productos.
El factor Microsoft también debe ser mencionado. Microsoft obsoleta las tecnologías a diario. ¿Cuánto tiempo sobrevivirán DCOM y RPC? ¿Qué sucede cuando los futuros productos de Microsoft Windows reducen el soporte para estos productos y aumentan el soporte para otros? SOAP ya se está promocionando como un reemplazo para RPC. En una industria que requiere soporte tecnológico durante décadas, ¿es viable una estrategia que requiera soporte de Microsoft?
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