Las soluciones basadas en bus de campo han estado disponibles durante décadas en la mayoría de las industrias. Desde PROFIBUS hasta DeviceNet, pasando por los lazos de 4-20 mA hasta MODBUS RTU…, ¡los ingenieros que acaban de graduarse nacieron después de que la mayoría de estos sistemas de automatización fueran desarrollados!
La migración de estas soluciones a PROFINET es un desafío común. Cada sistema de automatización está especializado de alguna manera, y los componentes especializados podrían no hablar PROFINET. Para transferir datos desde los sistemas especializados hasta la red PROFINET, se tiene que añadir un intérprete a la red utilizando un Proxy o una Puerta de enlace (Gateway o Pasarela). La diferencia entre estos dos conceptos es sutil, pero puede tener un gran impacto en el funcionamiento del sistema de automatización PROFINET.
Gateways
La forma más básica de transferir datos a través de protocolos es mediante el uso de una puerta de enlace (Gateway). Las puertas de enlace están diseñadas solamente para mover datos de I/O entre distintos protocolos y no suelen ser capaces de exponer «características especiales» de un protocolo a otro. Por ejemplo, un dispositivo Gateway con función de Master PROFINET/IO-Link puede mapear datos de sus esclavos hasta los slots y sub slots del dispositivo PROFINET, pero no podrá proporcionar datos de diagnóstico sobre sus esclavos conectados al controlador PROFINET.
Una puerta de enlace PROFINET no proporciona ningún contexto a los datos enviados al controlador PROFINET
Además, el «mapeo de datos» de cada Gateway debe configurarse de una forma diferente y tiene que guardarse en un formato específico del proveedor, ya que PROFINET no sabe nada sobre lo que se encuentra en el otro lado de una puerta de enlace. PROFINET no puede guardar o mantener asignaciónes de datos sin esas herramientas o formatos específicos del proveedor. Para empeorar las cosas, también hay una pérdida de datos que van en sentido inverso. Por ejemplo, un gateway con funcionalidad de esclavo Modbus TCP/Controlador PROFINET no puede transferir los datos de alarma generados por los dispositivos PROFINET conectados hasta el maestro Modbus.
Las puertas de enlace son relativamente fáciles de fabricar, pero implican un costo de implementación cuando se tienen que implementar en el campo. Escribir, usar y mantener la asignación de datos personalizada entre protocolos requiere de una inversión significativa.
Proxies
Los proxies cumplen con el mismo rol que los gateways: traducen un protocolo de una red externa a PROFINET. La mayor diferencia entre los dos es que los proxies usan una asignación de datos estandarizada que ha sido definida por PI. Mediante el uso de un mapeo de datos estandarizado, un proxy puede realizar una transición casi invisible entre PROFINET y el protocolo externo, asignando no solo datos de I/O, sino también las alarmas, la información de diagnóstico e incluso la topología de red y su estado. No hay duda sobre cómo se presentan los datos a través de un proxy. Cada proxy implementará un mapeo de datos completo definido por PI.
Un proxy PROFINET proporciona un contexto y un mapeo de datos completo entre PROFINET y el protocolo externo.
Se han definido proxies para una serie de protocolos, incluyendo:
Debido a que la asignación de datos en un proxy se basa en un estándar, hay una serie de protocolos (como Modbus TCP, Ethernet/IP, etc.) que no cuentan con esta solución nativa. Para esos protocolos, los ingenieros de aplicaciones tienen que confiar en las soluciones basadas en Gateways para transferir datos a redes PROFINET.
Conclusión
Los proxies son una solución integral diseñada para conectar PROFINET a otras redes de automatización. Cuando esté considerando cómo mover bytes de un protocolo externo a PROFINET, compruebe la disponibilidad de un proxy antes de elegir una puerta de enlace. El costo adicional del proxy se amortizará en el largo plazo.
Para más información, descargue la documentación completa:
Cableado PROFINET: visión general y consideraciones para implementación