Profinet، معيار اتصال قائم على Ethernet الصناعي. تديره منظمة PROFIBUS & PROFINET International (PI) ويعرّف تبادل البيانات بين وحدة التحكم والأجهزة الميدانية في أنظمة الأتمتة. يعمل على عتاد Ethernet القياسي؛ ويمكن عبر البنية التحتية الفيزيائية نفسها نقل بيانات العملية في الزمن الحقيقي وحركة TCP/IP القياسية معًا.
البنية الأساسية: وحدة التحكم والجهاز والمشرف
في معمارية Profinet IO ثلاثة أدوار:
- IO-Controller: عادةً PLC. يدير تبادل بيانات العملية.
- IO-Device: الجهاز الميداني. محطة Remote I/O، مشغّل، HMI، وحدة
- IO-Supervisor: محطة الهندسة المستخدمة للتشغيل والتشخيص
مستشعر.
(حاسوب البرمجة).
تُسمّى العلاقة القائمة بين وحدة التحكم والجهاز Application Relation (AR)؛ وتُعرَّف داخل هذه العلاقة قنوات منفصلة لتبادل البيانات.
ملف GSDML
لكل جهاز Profinet ملف GSDML (Generic Station Description Markup Language). هذا الملف XML الذي يوفّره المصنّع يعرّف وحدات الجهاز وحقول بياناته ومعاملاته ومعلوماته التشخيصية. عند نقله إلى برنامج الهندسة يصبح الجهاز قابلًا للاستخدام في شجرة المشروع.
ملاحظة عملية: يجب أن تكون نسخة GSDML متوافقة مع نسخة firmware الجهاز. عدم التوافق من أكثر المشكلات مواجهةً في التشغيل.
اسم الجهاز والعنونة
في Profinet تُعرَف الأجهزة أولًا بـ اسم الجهاز (device name). يوجد عنوان IP أيضًا، لكن وحدة التحكم تجد الجهاز باسمه وتسند عنوان IP بنفسها أثناء التشغيل. لهذا النهج ميزة مهمة: عند استبدال جهاز معطوب بجديد من النوع نفسه، يُعطى الجهاز الجديد الاسم نفسه فقط؛ وتُجرى العنونة والمعايرة تلقائيًا.
يُجرى إسناد الاسم أثناء التشغيل ببرنامج الهندسة أو بمفاتيح العنوان على الجهاز. ويجب أن تلتزم التسمية بقواعد كتابة محدّدة.
الطوبولوجيا وكشف الجوار
تُبلّغ أجهزة Profinet ببروتوكول LLDP عن أي جهاز متصل بأي منفذ. يمكن مقارنة الطوبولوجيا المعرّفة في المشروع بالاتصال الفعلي في الميدان. هذا ذو قيمة من جانبين: يُكتشَف الكابل الموصول خطأً في التشغيل، وتدعم معلومة الطوبولوجيا الإعداد التلقائي عند استبدال الجهاز.
لأن معظم الأجهزة تحتوي switch داخلي، فإن طوبولوجيا الخط (line) شائعة. في طوبولوجيا النجمة يُستخدم switch صناعي خارجي. في الأماكن التي تتطلّب البنية الزائدة تُستخدم طوبولوجيا الحلقة وبروتوكول التكرار المناسب لها.
التشخيص والإنذار
تُبلّغ أجهزة Profinet وحدة التحكم بحالات الخطأ كإنذار: سحب وحدة، خطأ قناة، انقطاع كابل، مشكلة تغذية. يمكن التقاط هذه الإنذارات في برنامج PLC وعرضها للمشغّل على HMI كرسالة ذات معنى. الاستخدام الصحيح لبيانات التشخيص من أكثر الاستثمارات العملية التي تقصّر زمن العطل.
الانتقال من PROFIBUS
ما زالت أجهزة PROFIBUS DP شائعة في المنشآت القائمة. عند الانتقال إلى Profinet ليس إلزاميًا استبدال جميع الأجهزة؛ يمكن ربط قطاع PROFIBUS بشبكة Profinet بأجهزة proxy / gateway. هذا نهج يقلّل التكلفة وزمن التوقّف في مشاريع التجديد.
قواعد التكبيل والتركيب
- يُستخدم كابل Ethernet مدرّع من النوع الصناعي؛ ويُؤرَّض الدرع من الطرفين
- تُترَك مسافة بين كابلات الطاقة وكابلات البيانات؛ وإذا لزم التقاطع
- جودة تركيب الموصّل تؤثّر مباشرةً في استقرار الاتصال؛
- تُفصَل شبكة المكتب عن شبكة الأتمتة؛ وإذا لزم الفصل فيُجرى عبر switch
- إذا كان سيُستخدم IRT فيجب أن تكون جميع المكوّنات النشطة في الشبكة داعمة لـ IRT.
كليهما.
فيُجرى بزاوية قائمة.
في الموصّلات المركّبة ميدانيًا يجب إجراء وصلة الدرع بعناية.
قابل للإدارة أو جدار حماية.
أين يُفضَّل
يُستخدم Profinet على نطاق واسع في أتمتة المصانع بسبب منظومة أجهزته الواسعة وبنية تشخيصه الناضجة. وهو خيار مناسب في المنشآت التي تجتمع فيها أجهزة مصنّعين مختلفين، وفي المشاريع التي تتطلّب انتقالًا تدريجيًا من بنية PROFIBUS القائمة، وفي الأنظمة ذات التوقّع العالي للتشخيص المركزي.
عائلات المنتجات ذات الصلة: PLC، Remote I/O، مشغّل AC، مشغّل السيرفو، Ethernet Switch، Gateway، HMI
Leave a Reply