UM COMPARATIVO ENTRE OS PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO PROFINET e PROFIBUS PA

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FACULDADE UNYLEYA 
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE REDES E 
TELECOMUNICAÇÕES 
 
 
 
UM COMPARATIVO ENTRE OS PROTOCOLOS DE 
COMUNICAÇÃO 
PROFINET e PROFIBUS PA 
 
Raphael B. M. Azevedo 
 
 
 
 
Trabalho da disciplina Redes Industriais 
 Tutor: Rodrigo Paduan Mendonça 
 
 
 
 
Salvador 
2021 
 
 
 
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Um comparativo entre os protocolos de comunicação 
PROFINET e PROFIBUS PA 
 
Referência: 
VENTURELLI, Márcio. Redes sem fio em Profibus e Profinet. 2018. Disponível em: 
<https://www.profibus.org.br/noticia/redes-sem-fio-em-profibus-e-profinet>. Acesso 
em: 31 de janeiro de 2022. 
 
ANDRADE, Fabrício. O que é a rede PROFINET? 2018. Disponível em: 
<https://automacaoecartoons.com/2018/06/01/o-que-e-a-rede-profinet/>. Acesso em: 
31 de janeiro de 2022. 
 
A evolução tecnológica das redes industriais aliada ao crescimento das 
aplicações dessas tecnologias no ambiente de fábrica, através da adoção dos 
protocolos de comunicação, tem evidenciado a migração de tecnologias, que antes 
eram restritas ao mundo da TI (Tecnologia da Informação), para o ambiente da TA 
(Tecnologia da Automação). Hoje fala-se em convergência de TI e TA tanto em 
termos de tecnologia quanto de aplicação. 
Com esta evolução e convergência, os protocolos Profibus e Profinet recebem 
maior espaço nas soluções de automação industrial, sendo este último a tendência 
para os próximos anos, uma vez que se trata de um protocolo que funciona baseado 
no padrão Ethernet. 
Quando se adere a tecnologias e estas são amplamente utilizadas em 
diversas soluções, é natural que, em algum momento, nos deparemos com barreiras 
de aplicações, decorrentes de limitações da própria tecnologia. As tecnologias de 
conexão em redes sem fio não são novidades no mundo da TI e, atualmente, estão 
em franco crescimento na TA, uma vez que têm surgido novas necessidades nas 
aplicações de redes. 
Em muitas aplicações, o meio físico convencional (cabeamento) representa 
um sério obstáculo para as redes Profibus e Profinet, que só pode ser superado pelo 
uso da tecnologia Wireless. 
Desde o advento dos primeiros sinais para transmissão de variáveis de 
processo para controle, observamos vários saltos tecnológicos, iniciando na era da 
pneumática, passando pela eletrônica analógica e digital, chegando ao nosso 
 
 
 
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momento atual, dominado pelos protocolos industriais de comunicação de dados e 
vemos a tendência das aplicações Wireless como crescimento e futuro. 
Para aplicações Wireless, é muito importante entender o que justifica um 
investimento desta natureza. Relacionamos a seguir as principais situações que 
levam a adotar esta tecnologia: 
• Limitações físicas para passagem de cabeamento; 
• Processos móveis (transportáveis), onde o cabo ou conexão fica em 
movimento; 
• Necessidade de implantações rápidas, em lugar de complexas infraestruturas 
de cabeamento. 
A comunicação Wireless se dá através da propagação das ondas 
eletromagnéticas entre dispositivos eletrônicos dotados de antenas, entre os quais 
trafegam as informações devidamente codificadas e interpretadas através de um 
protocolo, formando a rede de comunicação. 
Dentre os vários benefícios no uso das redes Wireless, listamos abaixo os 
principais. Naturalmente, cada aplicação pode elevar o potencial de algum item 
abaixo listado. 
• Aplicações Especiais; 
• Mobilidade; 
• Alcance; 
• Flexibilidade; 
• Confiabilidade; 
• Implantação Rápida; 
• Custo de Manutenção; 
• Imunidade a Ruído; 
• Custo Projeto / Instalação (viabilidade); 
• Diagnóstico de Operação, Manutenção e Segurança. 
 
Dentro deste contexto, vamos pontuar aplicações de redes sem fio utilizando as 
tecnologias Bluetooth e WiFi, que atendem as principais aplicações no universo 
Profibus e Profinet. 
 
 
 
 
 
 
 
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Tabela 1 – Comparativo entre o PROFIBUS e PROFINET 
 
Fonte: https://automacaoecartoons.com/2018/06/01/o-que-e-a-rede-profinet/ 
 
Para isso, descreveremos as principais diferenças nas aplicações das duas 
tecnologias para, em seguida, abordarmos cada uma delas com mais detalhes: 
 
Aplicações Bluetooth: 
• Normalmente são locais, entre dispositivos Mestres e Escravos (comando 
e controle) ou entre estações Remotas e um tronco de barramento; 
• São extensões de barramento, isto é, substituem um trecho físico (cabo); 
• Distâncias de até 800m (depende da potência do rádio e da antena). 
 
Aplicações WiFi (Profinet): 
• Normalmente estão em uma célula de comunicação (informação e/ou 
controle); 
• Substituem os cabos Ethernet em todo o trecho no ambiente Wireless; 
• O arranjo pode ser feito para comunicação com o controlador e/ou 
remotas; 
• As distâncias dependem da repetição do sinal do Access Point (AP) dentro 
da célula e também da potência dos rádios e das antenas. 
 
 
 
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Considerando que há diversas tecnologias de redes sem fio, este texto tratará 
das aplicações de redes locais de comunicação, em curtas distâncias, com os 
protocolos Profibus e Profinet, normalmente usados na troca de dados entre 
dispositivos remotos. 
Bluetooth é uma especificação de rede sem fio de âmbito pessoal (Wireless 
Personal Area Networks – WPAN). O Bluetooth provê uma maneira de conectar e 
trocar informações entre dispositivos digitais através de uma frequência de rádio de 
curto alcance globalmente licenciada e segura. 
O padrão elétrico Ethernet comporta um grande volume de tráfego de dados, já 
comum na TA. Em aplicações maiores, com vários dispositivos trocando dados – 
entre máquinas e sistemas de supervisão, por exemplo – podemos implantar redes 
WiFi Industrial, substituindo trechos do meio físico (cabeamento) e obtendo as 
vantagens da comunicação sem fio na planta. Neste caso dá-se preferência pela 
utilização do protocolo Profinet. 
Descrevemos abaixo as principais características de um link de rádio Profibus e 
Profinet, para aplicação local. 
Os rádios Profibus permitem implementar um link Wireless robusto, confiável e 
realmente transparente em qualquer rede Profibus. O rádio atua como um extensor 
de barramento, substituindo os cabos por um link Wireless de até 1.5Mbps. 
Não é preciso fazer qualquer tipo de alteração na programação do PLC ou na 
configuração do hardware. O link de rádio é totalmente transparente para o Mestre 
DP e seus escravos. É como se estivessem conectados fisicamente. 
Os rádios Profinet permitem implementar um link Wireless robusto, confiável e 
realmente transparente em qualquer rede Profinet IO. 
Não é preciso fazer qualquer tipo de alteração na programação do PLC ou na 
configuração do hardware. O link de rádio é totalmente transparente. É como se 
estivessem conectados fisicamente. 
Não é preciso fazer nenhum tipo de mapeamento de memória ou quaisquer 
outras configurações complexas nos rádios. 
A tecnologia de controle do link de rádio assegura uma conexão robusta e 
estável, baseada no gerenciamento de erros e com reduzido retardo. 
Por ser baseado no padrão elétrico Ethernet, o protocolo Profinet permite o uso 
da tecnologia WiFi para implementar topologias de redes sem fios. 
 
 
 
 
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WiFi é um conjunto de especificações para redes locais sem fio (WLAN – 
Wireless Local Area Network) baseada no padrão IEEE 802.11. 
A tecnologia WiFi aplicada na indústria permite implementar redes que conectam 
dispositivos (PLC, DCS, IHM, Remotas) que estejam próximos geograficamente. 
Estas redes não exigem o uso de cabos, já que efetuam a transmissão de dados por 
meio de radiofrequência. 
Dentre as vantagens oferecidas pelas redes WiFi em plantas industriais podemos 
destacar: 
• Permite ao usuário acessar a rede em qualquer ponto dentro dos limites 
de alcance da transmissão; 
• Possibilita a inserção rápida de outros dispositivos na rede; 
• Evita que paredes ou estruturas prediais sejam furadas ou adaptadas para 
a passagem de cabeamento. 
 
As redesEthernet para aplicação na indústria remetem a questionamentos 
técnicos quanto à sua confiabilidade e também ao determinismo da comunicação, 
sendo esta última uma das maiores preocupações, mas, ao mesmo tempo, é termo 
de discussão já superado tecnologicamente. 
Além da comunicação dos dados de controle e sincronismo, a rede Profinet 
também permite o tráfego do perfil Safety, sobre o qual falaremos mais adiante. 
Com as definições acima constituídas, vemos que a rede Profinet é vertical, onde 
informações de dispositivos, gerenciamento de informações, controle e sincronismo 
estão no mesmo meio físico. 
O perfil PROFIsafe faz parte das tecnologias Profibus e Profinet, sendo utilizado 
em aplicações de intertravamentos de segurança (safety related) e podendo trafegar 
também nas redes Wireless. 
Com o uso crescente de redes Wireless na indústria, questões que antes eram 
relegadas ao mundo da TI hoje entram na pauta de projetos de TA, onde a 
Cibersegurança é ponto chave para uso de redes Ethernet e WiFi. A segurança de 
redes deve levar em consideração, na implantação das soluções, os três pontos 
descritos a seguir, sendo a norma ISA-99 a principal fonte de diretrizes: 
• Confidencialidade: Garantia da informação somente para usuário 
autorizado; 
• Integridade: Informação somente pode ser modificada por usuário 
autorizado; 
 
 
 
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• Disponibilidade: Acesso permanente à informação pelos usuários 
autorizados. 
 
Foge ao escopo deste texto a discussão dos critérios de projeto. Contudo, a 
implantação de redes Wireless demanda atenção, principalmente, aos itens abaixo: 
• Planeje o projeto, tenha uma visão clara dos objetivos de sua rede 
Wireless; 
• Discuta com seu fornecedor a melhor tecnologia a ser aplicada na 
aplicação em questão; 
• Contrate um serviço de Site Survey, que é o projeto da rede Wireless com 
todos os detalhes de sinais, visadas, repetidores, etc. 
 
Abaixo algumas tendências de uso crescente de redes Wireless na indústria: 
• Gerenciamento de Ativos On-Line e uso do IIoT (Internet Industrial das 
Coisas); 
• Entrega de Informações no Cloud e Big Data, para armazenamento e 
análise de dados da Operação e Manutenção; 
• Convergência de Protocolos e Camadas de informações, horizontalizando 
as informações para a Indústria 4.0. 
 
Desta forma, podemos concluir que o acentuado crescimento da aplicação da 
tecnologia Wireless em plantas industriais, especialmente em redes Profibus e 
Profinet, é consequência da maior aceitação e melhor compreensão por parte dos 
usuários dos benefícios trazidos pelo uso essa tecnologia, viabilizando projetos que 
antes não eram economicamente viáveis se executados apenas com a convencional 
tecnologia de cabeamento. 
Some-se a isto o fato de que, com o aumento das informações de planta, a 
tecnologia Wireless é a solução perfeita para nos levar ao uso do conceito da 
Indústria 4.0.