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Protocole de communication Profinet Process Field Network basé sur Ethernet

Qu'est-ce que Profinet ?

Profinet est la contraction de "PROcess FIeld NETwork". Le standard de communication Profinet a été développé et publié par PI (Profibus et Profinet International) au début des années 2000.

Profinet est une solution Ethernet industrielle innovante et ouverte utilisée pour l'échange de données entre les contrôleurs et les appareils dans l'automatisation industrielle.

Le concept Profinet répond simplement et efficacement à toutes les exigences de l'automatisation industrielle en utilisant des normes informatiques telles que TCP/IP et XML pour communiquer, configurer et diagnostiquer les appareils/machines de terrain.

Il s'agit donc d'une solution Ethernet industrielle largement adoptée dans l'industrie.

Fonctionnement de Profinet

Profinet (Process Field Net) est donc une norme de communication industrielle basée sur des standards internationaux qui sont conçus pour échanger des données entre les appareils et les contrôleurs dans un système de contrôle industriel.

Ici, les contrôleurs sont des automates programmables industriels (API), des PAC (Programmable Automation Controller) ou encore des DCS (Distributed Control System), tandis que les appareils sont des systèmes de vision, des blocs d'E/S, des lecteurs RFID, des instruments de traitement, des entraînements, etc.

Comme il s'agit d'une norme ouverte, de nombreux fabricants tel que notre partenaire Mitsubishi ont conçu des produits qui supportent le protocole de communication Profinet (automate programmable Melsec iQ-R,  variateurs de fréquence FR-F800, FR-E800 ou FR-A800...).

En utilisant cette norme de communication industrielle, vous pouvez connecter une IHM (Interface Homme Machine), un API, des E/S distribuées, un capteur, différents transmetteurs, un variateur de vitesse et des actionneurs sur un seul réseau. Profinet offre un temps de réponse très rapide, ce qui permet d'améliorer la collecte des données.

Les vitesses de transmission Profinet vont de 100 Mbit/s à 1 Gbit/s (ou plus à l'avenir). Ces réseaux permettent de transmettre des messages plus importants grâce à la largeur de bande plus élevée. En outre, Profinet permet un nombre pratiquement illimité de nodes. Profinet est également full-duplex, ce qui signifie que la transmission bidirectionnelle simultanée de données est possible.

Profinet IO est la variante la plus répandue. Elle permet de nombreuses topologies de réseau : ligne, anneau, arbre et étoile. Grâce à sa simplicité, la topologie en ligne reste la plus utilisée, mais les topologies mixtes sont de plus en plus répandues grâce à la flexibilité du protocole.

Caractéristiques principales de Profinet

 

TYPES SPECIFICATIONS
Type de protocole Protocole Ethernet Industriel
Modèle de communication Provider-Consumer (Fournisseur-Consommateur) et Peer-to-Peer
Vitesse de transmission Jusqu'à 100 Mbps, voir 1Gbps
Topologie de réseau Ligne, étoile, arbre, anneau
Communication temps réel
  • Temps réel : RT
  • Temps réel isochrone
Type de câble
  • Câble Ethernet standard, tels que Cat5e et Cat6
  • Couleur : vert
Nombre max. d'appareils Illimité
Protocole de sécurité PROFIsafe pour la transmission de données liées à la sécurité.
Test de conformité Certifié par PI (Profibus & Profinet International)
Alimentation
  • Alimentation externe
  • Alimentation via PoE également possible pour certains appareils

 

Différences entre les protocoles Profinet et Profibus

Différences entre Profinet et Profibus

Profibus et Profinet sont deux protocoles de communication industrielle couramment utilisés dans le domaine de l'automatisation.

Profibus (Process Field Bus) est un protocole de bus de terrain utilisé pour la communication entre les dispositifs d'automatisation, tels que les capteurs, les actionneurs et les contrôleurs, dans les systèmes d'automatisation industrielle. Il a été développé et normalisé par l'Institut allemand des ingénieurs électriciens et électroniciens (IEC) à la fin des années 1980. Profibus est largement utilisé dans diverses industries, notamment dans l'industrie manufacturière, l'automobile et les centrales électriques.

Profinet (Process Field Network) est un protocole de communication basé sur l'Ethernet industriel, introduit comme une extension de Profibus. Contrairement à Profibus, qui utilise la communication en série, Profinet utilise Ethernet comme support de communication sous-jacent. Profinet permet une communication en temps réel entre différents dispositifs d'automatisation et prend en charge des débits de données élevés, ce qui le rend adapté aux applications industrielles exigeantes.

Tableau comparatif des protocoles Profinet & Profibus

  PROFINET PROFIBUS
Acronyme PROcess FIeld NETwork PROcess FIeld BUS
Communication Basé sur Ethernet industriel Bus de terrain
Norme IEEE 802.3 (Ethernet) IEC 61158, EN 50170
Vitesse de transmission Elevées jusqu'à 100Mbit/s (voir 1Gbit/s) Jusqu'à 12Mbit/s
Topologies réseau Ligne, étoile, arbre, anneau Ligne et étoile
Temps de cycle < 1 ms (temps réel), 10 ms à 100 ms (standard) Typiquement 1 ms à 100 ms
Câble Câble Ethernet (vert) (Cat5e, Cat6), fibre optique Câbles (violet) à paires torsadées, fibre optique
Pour les applications Automatisation avancées, robotique, motion control Automatisation traditionnelles, capteurs/actionneurs

 

Applications industrielles avec le protocole profinet

Applications Profinet

Profinet est polyvalent et peut être utilisé dans un grand nombre d'industries. Il est couramment utilisé dans la fabrication pour des tâches telles que le contrôle de la robotique et d'autres machines.

Dans les industries de transformation, Profinet est utilisé pour transmettre des données de processus et des signaux de contrôle sur de longues distances. Il est également couramment utilisé dans les applications d'infrastructure, comme le contrôle des feux de circulation dans les systèmes de transport.

La capacité de Profinet à gérer à la fois des communications en temps réel à grande vitesse et de gros volumes de données lui permet de s'adapter à un large éventail d'applications.

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