PROFINET trong Quy trình tự động hóa – Các chi tiết cụ thể 

Hoạt động xuất sắc trong sản xuất đòi hỏi phải chạy sản xuất ở mức tối ưu và đảm bảo vĩnh viễn sự sẵn có của nhà máy. Ngoài ra, các thiết bị trong lĩnh vực này dự kiến sẽ truyền tín hiệu trạng thái cho việc duy trì, chẩn đoán và dữ liệu tham số, ngoài các giá trị đo lường và kiểm soát thực tế, để cho phép quản lý tài sản nhà máy toàn diện. Mặc dù khuyến nghị NAMUR 129 tương ứng là từ năm 2009, quản lý tài sản thực vật vẫn còn xa chuẩn kể cả ngày hôm nay. Hệ thống fieldbus hiện đại dựa trên Ethernet đi vào hoạt động như là một thiết bị thông dụng.

Các yêu cầu truyền thông ngày càng đòi hỏi cao có thể được đáp ứng bằng cách sử dụng các thiết bị hiện trường thông minh (quy mô, thiết bị phân tích, máy phát thông minh) trong đó xử lý thông tin một phần có thể định cấu hình một phần cung cấp các tín hiệu đo chất lượng tốt hơn trong các thiết bị và giảm bớt gánh nặng cho quá trình tín hiệu sau trong bộ điều khiển của hệ thống kiểm soát quá trình. Không giống như tín hiệu chuẩn tương tự (4 – 20 mA), với truyền tín hiệu số, có thể truyền tín hiệu có độ phân giải cao hơn và kiểm tra tính chính xác của dữ liệu được truyền. Theo nguyên tắc chung, chuyển đổi kỹ thuật số xảy ra mà không mất độ chính xác. Nếu chúng ta muốn chuyển các tín hiệu trạng thái sẵn có bổ sung theo quy ước, thì nỗ lực dây điện cần thiết ngày hôm nay sẽ đạt được tỷ lệ không thực tế. Trong một thông cáo báo chí từ tháng 12 năm 2016, NAMUR (Hiệp hội người sử dụng công nghệ tự động hóa trong các ngành công nghiệp chế biến) cũng nhấn mạnh một lần nữa rằng việc chuyển đổi sang các hệ thống fieldbus sẽ là cơ hội duy nhất để đối mặt với vấn đề này.

Người sử dụng trong ngành công nghiệp quy trình có ý tưởng rất cụ thể về những gì các hệ thống fieldbus phải đạt được. Một trong những yêu cầu cơ bản đã được thảo luận tại Đại hội thường niên NAMUR 2012 là khái niệm “plug and play” cho các thiết bị trường. Ý tưởng cơ bản là làm cho việc thay thế thiết bị trường tự động bán tự động. Địa điểm cài đặt phải được gán bằng tay cho thiết bị mới, nhưng phần còn lại sẽ tự động xuất hiện.

Tuy nhiên, quá trình tự động hóa vẫn đặt nhiều yêu cầu bổ sung về các giải pháp tự động hóa. Các nhà máy phức tạp và thường được xây dựng bằng nhiều hệ thống con; chúng rộng và thường rộng và có tuổi thọ từ 15 đến 40 năm. Các quy trình sản xuất phải chạy trơn tru và không bị gián đoạn (24 giờ một ngày, 365 ngày một năm), đôi khi trong vài năm. Điều này đòi hỏi một topo truyền thông linh hoạt, công nghệ kết nối mạnh mẽ, và các khái niệm dư thừa cho các chức năng quan trọng. Một yêu cầu đặc biệt khác của ngành công nghiệp chế biến (bao gồm hóa chất, hóa dầu, dầu khí) là hoạt động trong các khu vực có khả năng bùng nổ.

Sửa đổi và mở rộng thường xuyên được thực hiện trong toàn bộ vòng đời của nhà máy, và cấu hình của tự động thay đổi tương ứng. Các giao thức truyền thông được sử dụng trong tự động hóa phải đáp ứng các yêu cầu này.

PROFINET có thể được sử dụng trong các nhà máy công nghệ xử lý trong ngắn hạn. Các chức năng và sản phẩm tương ứng đã có hoặc đã được công bố. PROFINET cung cấp các chức năng đặc biệt cho các yêu cầu của quá trình tự động hóa. Các giải pháp dự phòng khả năng mở rộng tương ứng với các yêu cầu tự động hóa được thực hiện và thay đổi cấu hình trong thời gian chạy là các chức năng cơ bản mới sẽ tìm ra cách của họ vào các thành phần tự động hóa. Các hệ thống cấp thấp hơn có thể được tích hợp liền mạch vào hệ thống tự động hóa. Điều này giúp bảo vệ đầu tư cho các nhà máy và thiết bị hiện có, ví dụ: với PROFIBUS PA.

PROFIBUS PA là một fieldbus đã được kiểm chứng từ PI (PROFIBUS & PROFINET International) cho ngành công nghiệp sản xuất. Nó cho phép mở rộng cáp, bảo vệ chống nổ và tích hợp kỹ thuật số của thiết bị hiện trường vào các hệ thống điều khiển và quản lý tài sản và cung cấp điện cho các thiết bị trường bằng bus thông qua giao diện vật lý “Manchester-Encoded Bus Powered” (MBP) theo IEC 61158- 2.

Các phân đoạn của thiết bị trường PA nối mạng (các thiết bị với một cấu hình PA đã được triển khai) có thể được kết nối thông qua các thành phần ghép nối (liên kết, bộ ghép nối, proxy) vào PROFIBUS DP hoặc PROFINET. Do đó PROFIBUS PA vẫn là công nghệ then chốt trong tương lai cho ngành công nghiệp sản xuất với bảo đảm tuân thủ trong tương lai.

PROFINET đã là một chuẩn công nghiệp được thiết lập và được sử dụng trong các ngành công nghiệp được gọi là hybrid cùng với tự động hóa nhà máy. Các nhà máy đổ hoặc trộn các ứng dụng có thể đã được tự động hoá với PROFINET mà không gặp khó khăn. Bộ chuyển đổi tần số, hệ thống tự động hóa và các thiết bị ngoại vi phân tán với các dẫn xuất Ethernet có sẵn. Những ưu điểm phát sinh trong toàn bộ vòng đời của một nhà máy.