Rede Profinet

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PROFINET
IPETEC 2016
PROFINET é uma rede baseada em um padrão de comunicação Ethernet Industrial, 100% compatível com a tecnologia Ethernet (IEEE 802.3) adotada pela associação PI - PROFIBUS & PROFINET International. Utilizada principalmente em aplicações de automação industrial.
Por muitos anos a comunicação através da rede Ethernet tem sido utilizada na indústria entre equipamentos como interfaces homem máquina (IHM), controladores lógicos programáveis (CLP’s), sistemas SCADA, e também para programação, configuração e monitoramento, entretanto, não havia uma rede baseada em Ethernet destinada ao controle de dispositivos de campo (motores, válvulas, inversores, sensores etc) atendendo a demanda de aplicações de automação industrial.
Desenvolvida com foco em comunicação industrial, adotando virtudes do padrão Ethernet e aumentando o escopo dos modelos de comunicação, PROFINET disponibiliza comunicação em tempo real, determinismo, gerenciamento, integração com a web, segurança integrada, especificações como LLDP (Link Layer Discovery Protocol), SNMP (Simple Network Management Protocol), HTTP para acesso à web, padrões wireless IEEE 802.11 e suporta outras tecnologias de tecnologia da informação (TI).
Áreas de aplicação
PROFINET utiliza o mesmo padrão Ethernet IEEE 802.3 que escritórios e departamentos de TI, oferecendo vantagens como: velocidade, alcance, capacidade de usar pontos de acesso, roteadores, switches, hubs que são mais acessíveis que dispositivos com portas de comunicação equivalentes.
Sua capacidade tem sido aumentada para suprir as necessidades e condições encontradas na indústria, pode ser utilizada em qualquer aplicação industrial seja em automação de manufatura, controle de movimento ou automação de processos, sendo possível misturar e combinar aplicações. 
Perfil
PROFINET possui configurações pré-definidas disponíveis para uso em dispositivos específicos ou aplicações.
Os perfis são especificados e publicados por grupos de trabalho da "PROFIBUS & PROFINET International", são importantes para interoperabilidade, abertura e permutabilidade.
O usuário pode se certificar de que equipamentos similares de diferentes fabricantes funcionam de forma padronizada. Existem perfis PROFINET para encoders, outros perfis especificos para controle de movimento (PROFIdrive), functional safety (PROFIsafe) e eficiência energética (PROFIenergy), por exemplo.
Perfis
PROFIenergy é um perfil do protocolo de comunicação PROFINET que permite o gerenciamento de energia de equipamentos de automação em manufatura gerando redução de custos de energia.
"PROFIsafe" (perfil para tecnologia segura) é um padrão de comunicação que permite tanto comunicação segura (fail-safe) quanto comunicação padrão no mesmo barramento.
Flexibilidade
As funcionalidades da combinação da tecnologia ethernet e do protocolo PROFINET, trazem flexibilidade para o usuário.
Flexibilidade
Industrial Wireless LAN (IWLAN) 
É uma rede local que usa ondas de rádio para comunicação industrial. IWLAN reduz custos de manutenção uma vez que não requer cabos para comunicação.
Com a funcionalidade IWLAN o uso de veículos auto guiados e IHM's móveis é possível, além da troca de dados com PROFINET, a conexão IWLAN também pode ser usada para comunicações adicionais via serviços padrões tais como TCP/IP.
Flexibilidade
Industrial Wireless LAN (IWLAN) 
IWLAN foi desenvolvido para aplicações industriais baseado no padrão IEEE 802.11, permite comunicação determinística e pode ser usado em aplicações seguras em combinação com PROFIsafe de PROFINET sem medidas adicionais.
Através do uso de PROFINET via IWLAN fabricantes de máquinas e construtores de plantas podem desenvolver novos conceitos com partes moveis de máquinas. Operadores de máquinas tem mais flexibilidade com o uso de IHM's móveis.
Flexibilidade
Acesso global
PROFINET suporta acesso global às aplicações e aos dispositivos por meio da tecnologia padrão do ambiente ethernet. Deste modo os equipamentos podem ser acessados para monitoramento, controle e diagnóstico remoto.
Ferramentas Web
PROFINET é 100% Ethernet e suporta TCP/IP. Dentre outras coisas, isso permite o uso de tecnologias web, tais como o acesso aos servidores web integrados dos dispositivos de campo.
Flexibilidade
Expansibilidade
É possível integrar sistemas e redes existentes sem grandes dificuldades, plantas que se comunicam via Profibus e outros fieldbuses como AS-interface, por exemplo.
Estações PROFINET podem ser adicionadas quando necessário, infra estruturas de redes, tanto com fio quanto sem fio, podem ser expandidas usando componentes adicionais, inclusive durante operação.
Redes PROFINET existentes podem ser expandidas em qualquer momento com uso de componentes de rede adicionais e sem necessidade de se mudar a infraestrutura.
Flexibilidade
Topologia
PROFINET pode ser usado em instalações com estruturas flexíveis de linha, árvore, estrela e anel, eliminando assim a necessidade de soluções personalizadas de alto custo.
A solução é completamente baseada no padrão ethernet: transmissões com fio e sem fio podem ser facilmente combinadas, portanto, a comunicação WLAN e Bluetooth pode ser integrada, inclusive para dados em tempo real.
Eficiência
Diagnóstico
Dados completos de diagnósticos podem ser acessados nos dispositivos para localizar falhas rapidamente. Websites com padrão HTML em dispositivos PROFINET são usados, localmente e remotamente, para diagnóstico.
Alto grau de robustez
O uso de switches em dispositivos de campo previnem que falhas que ocorram em uma seção da rede influenciem em toda a rede da planta. PROFINET permite o uso de fibra ótica especialmente para áreas que são criticamente sensíveis a interferência eletromagnética.
Eficiência
Rápida troca de dispositivos
Ao trocar um dispositivo PROFINET, o controlador de IO detecta o novo dispositivo e automaticamente o inclui na rede.
Um cabo para todos os fins
Os usuários da rede PROFINET podem fazer toda a comunicação entre máquinas e planta através de um único cabo que transfere dados de processo, dados de diagnóstico e dados de TI, isto gera integração e reduz custos de cabeamento e treinamento.
Performance
Velocidade
Aplicações de controle de movimento rápido precisam de alta velocidade de troca de dados. 
Tempos de ciclo curtos presentes na rede PROFINET aumentam a produtividade de máquinas e plantas.
Na especificação da v3.2 de PROFINET os mecanismos ‚fast forwarding‚ dynamic frame packing e fragmentation foram definidas como uma atualização de desempenho para PROFINET, reduzindo tempos de ciclo para 31.25µs.
Organização
PROFINET é definida por "PROFIBUS & PROFINET International" (PI), apoiado pelo clube "Interbus" e, desde 2003, faz parte dos padrões IEC 61158 e IEC 61784.
Referências
https://pt.wikipedia.org/wiki/PROFINET acessada em 26/10/2016
Raimond Pigan, Mark Metter: Automating with PROFINET, 2nd rev. and enl. edition. 2008, ISBN 978-3-89578-294-7
Jasperneite, J. Emerging Technologies and Factory Automation, 2005. ETFA 2005. 10th IEEE Conference
FIM