Perfil PROFIsafe: Seguridad Industrial


Los detalles del perfil PROFIsafe se incorporan al firmware del controlador PROFIsafe tanto en un Controlador-F como en un Dispositivo-F. El PROFIsafe driver es un paquete de codificación y decodificación que garantiza la integridad de la porción de seguridad en la comunicación.

Desafíos de la Comunicación en Red

Los siguientes errores ocurren en las comunicaciones de red.

  1. Repetición: el mal funcionamiento de un dispositivo de bus hace que los mensajes de seguridad antiguos y obsoletos se repitan en el momento equivocado (por ejemplo, la puerta de protección se notifica cerrada cuando ya está abierta).
  2. Eliminación: el mal funcionamiento de un dispositivo de bus elimina un mensaje de seguridad (por ejemplo, la solicitud de «parada operativa segura»).
  3. Inserción: mal funcionamiento de un dispositivo de bus inserta un mensaje de seguridad (por ejemplo, la deselección de la «parada operativa segura»).
  4. Re-secuenciamiento: el mal funcionamiento de un dispositivo de bus modifica la secuencia de los mensajes de seguridad. Por ejemplo, antes de iniciar la parada operativa segura se desea seleccionar la velocidad reducida de seguridad. La máquina continuará funcionando mientras se intercambian estos mensajes, no es necesario detenerla.
  5. Corrupción de datos: el mal funcionamiento de un dispositivo de bus o el enlace de transmisión perturba/modifica los mensajes de seguridad.
  6. Enmascaramiento: el mal funcionamiento de un dispositivo de bus provoca que los mensajes de seguridad y mensajes no relacionados con la seguridad se mezclen.
  7. Error de memoria giratoria (FIFO): el mal funcionamiento de un dispositivo de bus provoca una situación de sobrecarga al simular mensajes de seguridad incorrectos a un servicio que pertenece al mensaje lo que lo retrasa o impide.

Los Remedios

Estos remedios se incorporaron al Perfil PROFIsafe para solucionar los problemas identificados en la sección anterior.  En la tabla siguiente se identifican los remedios y problemas que resuelven.

  • Número consecutivo virtual: los transmisores y receptores PROFIsafe tienen contadores que aumentan después de cada comunicación. Si el número en la transmisión no coincide con el número que el receptor espera, entonces el receptor determina que existió un fallo en la comunicación y la misma entra en modo de falla.
  • Tiempo de espera con recepción: existe un temporizador tanto en el transmisor como en el receptor. Después de una transmisión exitosa, el temporizador se restablece. Si el temporizador expira antes de que llegue el siguiente mensaje, el receptor determina que existió un fallo en la comunicación y la misma entra en modo de falla.
  • Un nombre en clave para el emisor y el receptor: cada controlador/dispositivo tiene un nombre en clave único en la red. Si el nombre en clave no coincide, el receptor determina que existió un fallo en la comunicación y la misma entra en modo de falla.
  • Comprobación de redundancia cíclica (CRC): el transmisor calcula un CRC basado en el valor de todos los bits en la porción PROFIsafe del buffer y después agrega el CRC al buffer. El receptor cuenta con el mismo algoritmo CRC y calcula el CRC en los datos recibidos. Si los CRC no coinciden entonces el receptor determina que existió un fallo en la comunicación y la misma entra en modo de falla.

Datos de Seguridad PROFIsafe y Datos Estándar

Uno de los requisitos de PROFIsafe es que los datos de seguridad, también llamados F-data (Failsafe-data), y los datos PROFINET estándar se pueden mezclar dentro de una carga útil de datos, con instancias múltiples posibles de cada uno. La figura siguiente muestra un telegrama PROFINET con datos estándar y datos F. La ubicación de los datos PROFINET estándar y datos F se fija en la parametrización.

Nota: los datos de un dispositivo modular se transmiten en un solo telegrama PROFINET. Si el dispositivo modular tiene módulos instalados que son F-I/Os, entonces los datos de esos módulos PROFIsafe estarán en los paquetes de datos correspondientes embebidos en la carga útil de datos PROFINET mayor.

Este artículo es una breve descripción de por qué se creó PROFIsafe y cómo funciona. La descripción del sistema PROFIsafe es un buen lugar para iniciar una investigación más profunda sobre PROFIsafe.

Para más información, descargue la documentación completa:

Cableado PROFINET: visión general y consideraciones para implementación

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