Che cos’è PROFINET e perché è importante nell’industria?

A differenza dei tradizionali bus di campo come PROFIBUS, PROFINET utilizza moderne tecnologie di rete. Ciò consente un impiego flessibile, una rapida espansione e una facile integrazione nelle architetture delle macchine esistenti, spiegandone l’importanza nell’industria.

Oggi è lo standard di comunicazione preferito soprattutto negli impianti complessi con requisiti elevati di velocità, sincronizzazione dei cicli e volume di dati.

Come funziona?

Dal punto di vista tecnico, PROFINET si basa sulla comunicazione Ethernet (IEEE 802.3). Utilizza cavi e componenti di rete standardizzati, molti dei quali hanno già dimostrato la propria validità nell’informatica.

Al tempo stesso soddisfa i requisiti industriali: i dati vengono trasmessi in modo robusto, resistente alle interferenze ed entro finestre temporali definite. Questo è particolarmente importante quando le macchine devono lavorare insieme con una cadenza fissa, ad esempio nel confezionamento o nella costruzione di macchine speciali.

Si distingue tra due tipi di dati:

• Dati ciclici: Questi vengono trasmessi a intervalli di tempo fissi, ad esempio valori di posizione, velocità o stati di commutazione.
• Dati aciclici: vengono trasmessi quando necessario, ad esempio per la diagnostica o la configurazione.

PROFINET supporta sia la comunicazione in tempo reale (RT) sia quella in tempo reale isocrona (IRT). Quest’ultima viene utilizzata quando più assi devono lavorare in modo sincrono, come nei sistemi di azionamento.

Dove viene usato?

PROFINET si trova oggi in quasi tutti i settori dell'automazione industriale. Applicazioni tipiche sono:

• Costruzione di macchine
• Automazione della produzione
• Industria di processo
• Impianti di confezionamento
• Sistemi di assemblaggio e collaudo
• Robotica
• Attrezzature di stampa 3D
• Controller di marcatura
• Controlli per macchine di marcatura a punzone

Grazie alla sua flessibilità, PROFINET è adatto sia alle piccole macchine sia alle grandi linee di produzione con centinaia di dispositivi di rete.

Molti produttori di controlli, sensori e azionamenti supportano lo standard. Ciò permette la comunicazione tra dispositivi di produttori diversi, un vantaggio fondamentale rispetto ai sistemi chiusi.

Differenze tra PROFINET e PROFIBUS

PROFIBUS è il predecessore diretto di PROFINET. Entrambi gli standard provengono dalla stessa storia dello sviluppo, ma differiscono significativamente nella loro tecnologia.

Caratteristica	PROFINET	PROFIBUS
Tecnologia	Basata su Ethernet	Trasmissione seriale
Velocità di trasmissione	Fino a 100 Mbit/s e oltre	max. 12 Mbit/s
Topologia	Flessibile: stella, linea, anello	Generalmente in linea
Numero di dispositivi	Molto alto (diverse centinaia)	Limitato
Capacità in tempo reale	Molto elevata (IRT possibile)	Limitata
Prospettive future	Buone	In diminuzione

Molte aziende oggi utilizzano entrambi i sistemi in parallelo – ad esempio quando i vecchi sistemi sono modernizzati o quando i dispositivi supportano solo PROFIBUS. Ma in nuovi progetti, PROFINET è quasi sempre la prima scelta.

Vantaggi di PROFINET

PROFINET offre numerosi vantaggi rispetto ai bus di campo più datati:

• Alta velocità: i dati vengono trasmessi in millisecondi.
• Topologia flessibile: i dispositivi possono essere collegati in linea, a stella o ad anello.
• Facile da espandere: Nuovi componenti possono essere integrati senza grandi sforzi.
• Diagnostica integrata: Gli errori possono essere trovati e corretti più velocemente.
• Indipendenza dal produttore: molti fornitori supportano PROFINET in modo nativo.
• Pronto per il futuro: PROFINET soddisfa già oggi i requisiti dell’Industria 4.0.

PROFINET facilita anche il controllo centralizzato tramite sistemi SCADA o HMI, creando un flusso continuo di informazioni dal sensore alla sala di controllo.

iseCONTROL e PROFINET

Il controllo iseCONTROL è stato sviluppato per applicazioni che richiedono elevata precisione e affidabilità. Supporta PROFINET in modo nativo, senza gateway esterni.

Grazie all’interfaccia PROFINET integrata, iseCONTROL si inserisce direttamente nelle reti esistenti. Posizioni, stati operativi e allarmi vengono trasmessi in tempo reale al controllo di livello superiore. Allo stesso tempo, iseCONTROL riceve in modo affidabile comandi di controllo, come nuovi valori di riferimento, comandi di avvio o modifiche dei parametri.

Questo ha chiari vantaggi:

• Facile integrazione nei sistemi di controllo esistenti
• Tempi di risposta rapidi
• Riduzione della complessità del cablaggio
• Design compatto – ideale per l'armadio di controllo
• Tempi di messa in servizio ridotti

Inoltre, iseCONTROL offre ampie funzioni diagnostiche. Le relative informazioni possono essere lette attraverso la rete PROFINET, anche da remoto. Ciò riduce i costi di assistenza e migliora la disponibilità degli impianti.

PROFINET nella pratica: cosa offre ai costruttori di macchine

Per i costruttori di macchine di serie, ogni centimetro nel quadro di comando e ogni minuto durante la messa in servizio contano. Ogni ora di fermo costa denaro.

PROFINET aiuta a progettare gli impianti in modo più efficiente, a realizzarli più rapidamente e a semplificarne la manutenzione. La diffusione dello standard permette di trovare rapidamente componenti adatti e di utilizzare dispositivi di produttori diversi.

Dai semplici compiti di posizionamento ai complessi controlli multiasse, con PROFINET le macchine rimangono flessibili, veloci e facili da collegare. Un controllo compatibile con PROFINET come iseCONTROL rende l’implementazione particolarmente semplice.

Conclusioni

PROFINET è oggi lo standard della comunicazione industriale. Sta sostituendo sempre più sistemi come PROFIBUS – non solo per le sue prestazioni più elevate, ma anche per la sua flessibilità, capacità diagnostica e facilità d'uso.

PROFINET è quasi imprescindibile per chi vuole collegare macchine, impianti o componenti. Con un controllo come iseCONTROL, l’integrazione è rapida e affidabile, senza complessità inutili. La tecnologia si può implementare sia in una nuova macchina sia come parte di una soluzione di automazione esistente.