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Profinet: página de tecnología

PROFINET es un estándar de Ethernet industrial para automatización. Conecta dispositivos, sistemas y celdas, para facilitar la fabricación más rápida y segura, con menos costos y mayor calidad. Integra fácilmente los sistemas y equipos existentes, a la vez que aporta los beneficios de Ethernet a la planta de fabricación.

§1.0 – PROFINET: definición y motivación

PROFINET es la solución de Ethernet industrial más avanzada del mundo. Es un protocolo de comunicación para intercambiar datos entre controladores y dispositivos. Los controladores pueden ser PLC, DCS o PAC. Los dispositivos pueden ser bloques de I/O, sistemas de visión, lectores RFID, accionadores, instrumentos de procesos, proxies e incluso otros controladores.

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PROFINET es la solución de Ethernet industrial más avanzada del mundo. Es un protocolo de comunicación para intercambiar datos entre controladores y dispositivos. Los controladores pueden ser PLC, DCS o PAC. Los dispositivos pueden ser bloques de I/O, sistemas de visión, lectores RFID, accionadores, instrumentos de procesos, proxies e incluso otros controladores. LEER MÁS

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§1.1 – Rendimiento en tiempo real

PROFINET cumple las exigencias de redes industriales y TI, utilizando tres canales de comunicación:

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PROFINET cumple las exigencias de redes industriales y TI, utilizando tres canales de comunicación: LEER MÁS

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§1.2 – Diferencias con Ethernet de oficina

A medida que aumentaba la adopción de fieldbuses, los usuarios se dieron cuenta de que cada vez sería más importante la integración de redes industriales con redes TI. Los sistemas fieldbus se pueden integrar a las jerarquías de red de la planta utilizando puertas de enlace y otros dispositivos, pero este enfoque puede ser engorroso…

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A medida que aumentaba la adopción de fieldbuses, los usuarios se dieron cuenta de que cada vez sería más importante la integración de redes industriales con redes TI. Los sistemas fieldbus se pueden integrar a las jerarquías de red de la planta utilizando puertas de enlace y otros dispositivos, pero este enfoque puede ser engorroso y costoso. Por lo tanto, los usuarios de preguntaban si las tecnologías de red de oficina, por ejemplo Ethernet, podrían ser llevadas a la planta de la fábrica. En el escenario ideal, los sistemas de automatización estarían basados en Ethernet. LEER MÁS

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§1.3 – Fieldbus: definición y motivación

Fieldbus es una tecnología de red industrial digital para transportar datos entre dispositivos de control (como PLC o DCS) y dispositivos de campo (como I/O, accionadores y sensores) con el fin de controlar las líneas y equipos de producción. Al perfeccionar las comunicaciones entre estos dispositivos, fieldbuses facilitan mejoras en la forma como se controlan,…

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Fieldbus es una tecnología de red industrial digital para transportar datos entre dispositivos de control (como PLC o DCS) y dispositivos de campo (como I/O, accionadores y sensores) con el fin de controlar las líneas y equipos de producción. Al perfeccionar las comunicaciones entre estos dispositivos, fieldbuses facilitan mejoras en la forma como se controlan, monitorean y administran las plantas, en entornos de automatización tanto de procesos como de fábricas. LEER MÁS

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§1.4 – Coexistencia

Debido a que PROFINET es completamente compatible con Ethernet de oficina, puede residir (y ser completamente funcional) en un solo cable de red, junto con otros Ethernet industriales que estén basados también en Ethernet estándar. Existen varios Ethernet Industriales como por ejemplo: EtherNet/IP y Modbus/TCP.

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Debido a que PROFINET es completamente compatible con Ethernet de oficina, puede residir (y ser completamente funcional) en un solo cable de red, junto con otros Ethernet industriales que estén basados también en Ethernet estándar. Existen varios Ethernet Industriales como por ejemplo: EtherNet/IP y Modbus/TCP. LEER MÁS

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§1.5 – Capacitación gratuita en Norteamérica

Todos los años, en Norteamérica, se dictan más de 16 clases de capacitación. Las clases duran un día y son gratuitas. Sirven para educar y apoyar todos los aspectos técnicos del uso de PROFINET. La clase está específicamente diseñada para usuarios, fabricantes de máquinas, integradores de sistemas y fabricantes de dispositivos de automatización. Todos los…

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Todos los años, en Norteamérica, se dictan más de 16 clases de capacitación. Las clases duran un día y son gratuitas. Sirven para educar y apoyar todos los aspectos técnicos del uso de PROFINET. La clase está específicamente diseñada para usuarios, fabricantes de máquinas, integradores de sistemas y fabricantes de dispositivos de automatización. Todos los estudiantes reciben un manual de capacitación, que incluye copias impresas de las presentaciones, además de documentación adicional sobre diseño, instalación, puesta en servicio y seguridad de redes. LEER MÁS

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§2.0 – Funciones adicionales

PROFINET fue desarrollado por los Grupos de Trabajo de PI, estos incluyen más de 500 ingenieros de los principales proveedores de automatización. Su vasta experiencia con PROFIBUS fue aprovechada como punto de partida. Luego, se incorporaron selectivamente funciones adicionales de Ethernet para cumplir con las necesidades específicas de la automatización.

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PROFINET fue desarrollado por los Grupos de Trabajo de PI, estos incluyen más de 500 ingenieros de los principales proveedores de automatización. Su vasta experiencia con PROFIBUS fue aprovechada como punto de partida. Luego, se incorporaron selectivamente funciones adicionales de Ethernet para cumplir con las necesidades específicas de la automatización.

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§2.1 – Manejo de I/O

PROFINET trata la comunicación I/O de forma muy similar a como lo hace PROFIBUS.  Una herramienta de ingeniería se asocia al controlador y obtiene información sobre los dispositivos de I/O de un archivo GSD, igual que lo hace PROFIBUS.

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PROFINET trata la comunicación I/O de forma muy similar a como lo hace PROFIBUS.  Una herramienta de ingeniería se asocia al controlador y obtiene información sobre los dispositivos de I/O de un archivo GSD, igual que lo hace PROFIBUS. LEER MÁS

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§2.2 – Communicación inalámbrica

La comunicación inalámbrica o wireless es parte de la especificación PROFINET para dos estándares: Wi-Fi y Bluetooth. El uso de la tecnología inalámbrica estandarizada no tiene restricciones, en comparación con el cableado normal. PI trabaja activamente para ayudar a estandarizar las soluciones de red inalámbrica para aplicaciones industriales, tanto en los campos de automatización de…

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La comunicación inalámbrica o wireless es parte de la especificación PROFINET para dos estándares: Wi-Fi y Bluetooth. El uso de la tecnología inalámbrica estandarizada no tiene restricciones, en comparación con el cableado normal. PI trabaja activamente para ayudar a estandarizar las soluciones de red inalámbrica para aplicaciones industriales, tanto en los campos de automatización de procesos como de fábricas.

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§2.3 – Diagnósticos

PROFINET ofrece un nivel sin precedentes de capacidades diagnósticas, tanto locales como remotas, utilizando pantallas estandarizadas.

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PROFINET ofrece un nivel sin precedentes de capacidades diagnósticas, tanto locales como remotas, utilizando pantallas estandarizadas. LEER MÁS

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§2.4 – Integración vertical

PROFINET es completamente compatible con Ethernet estándar, por lo tanto, puede utilizar TCP/IP clásico cuando sea necesario. PROFINET se puede escalar fácilmente para satisfacer las necesidades de instalaciones de fabricación de casi cualquier tamaño. Además, las redes PROFINET se integran fácilmente a las redes Ethernet existentes, tales como los sistemas enterprise, incluyendo los sistemas MES…

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PROFINET es completamente compatible con Ethernet estándar, por lo tanto, puede utilizar TCP/IP clásico cuando sea necesario. PROFINET se puede escalar fácilmente para satisfacer las necesidades de instalaciones de fabricación de casi cualquier tamaño. Además, las redes PROFINET se integran fácilmente a las redes Ethernet existentes, tales como los sistemas enterprise, incluyendo los sistemas MES y ERP (sistemas de ejecución de fabricación y planificación empresarial de recursos). Dentro de lo razonable, y trabajando con sus propias estrategias de seguridad y administración, es posible que datos de la red PROFINET estén al alcance en toda la empresa.

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§2.5 – PROFIenergy

PROFIenergy ofrece una forma completamente nueva de ahorrar energía en los sistemas de automatización. Con PROFIenergy, los controladores de automatización de la red PROFINET determinan cuándo poner en suspensión o apagar dispositivos, para ahorrar energía durante los siguientes escenarios:

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PROFIenergy ofrece una forma completamente nueva de ahorrar energía en los sistemas de automatización. Con PROFIenergy, los controladores de automatización de la red PROFINET determinan cuándo poner en suspensión o apagar dispositivos, para ahorrar energía durante los siguientes escenarios: LEER MÁS

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§2.6 – Fast Start-Up (inicio rápido)

La función de Inicio Rápido de PROFINET (FSU: Fast Start-Up)  permite que el dispositivo de I/O entre inmediatamente al estado “encendido” en respuesta a las señales del controlador de I/O. Esta funcionalidad es de alta prioridad para los robots industriales con cambio automático de herramienta (Automatic Tool Change), ya que aumenta la flexibilidad de las…

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La función de Inicio Rápido de PROFINET (FSU: Fast Start-Up)  permite que el dispositivo de I/O entre inmediatamente al estado “encendido” en respuesta a las señales del controlador de I/O. Esta funcionalidad es de alta prioridad para los robots industriales con cambio automático de herramienta (Automatic Tool Change), ya que aumenta la flexibilidad de las líneas de producción y reduce el número de robots por celda. LEER MÁS

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§2.7 – Seguridad

La apertura de Ethernet garantiza el acceso fácil desde cualquier lugar del mundo, utilizando herramientas comúnmente disponibles como navegadores web. Pero, esta gran ventaja tiene implicaciones para la seguridad de las redes de toda la empresa.

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La apertura de Ethernet garantiza el acceso fácil desde cualquier lugar del mundo, utilizando herramientas comúnmente disponibles como navegadores web. Pero, esta gran ventaja tiene implicaciones para la seguridad de las redes de toda la empresa. LEER MÁS

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§2.8 – Seguridad funcional

Los sistemas de seguridad funcional protegen el equipo, las personas y el entorno. Tradicionalmente, seguridad funcional se basa en circuitos de cableado separados que son costosos al construir, poner en funcionamiento y mantener. Hoy en día, la seguridad funcional se puede lograr mediante el bus, en este caso PROFINET. Es un cambio de seguridad en…

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Los sistemas de seguridad funcional protegen el equipo, las personas y el entorno. Tradicionalmente, seguridad funcional se basa en circuitos de cableado separados que son costosos al construir, poner en funcionamiento y mantener. Hoy en día, la seguridad funcional se puede lograr mediante el bus, en este caso PROFINET. Es un cambio de seguridad en relés físicos, a seguridad en la lógica. Añadir seguridad funcional a una red de automatización existente reduce el esfuerzo de ingeniería, cableado y puesta en marcha, además el mantenimiento más fácil. Los sistemas de seguridad funcional en red también ofrece mayor flexibilidad y funcionalidades. Con la nueva generación de dispositivos de seguridad, como escáneres láser, es posible diseñar arquitecturas de seguridad innovadoras. LEER MÁS

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§2.9 – Reemplazo simple de dispositivos

Las redes de automatización se construyen para funcionar continuamente por muchos años. Pero, con el paso de largos periodos de tiempo, los componentes de automatización pueden fallar o dañarse. Para esos escenarios, PROFINET ofrece una función única en el mercado: Reemplazo simple de dispositivos o Simple Device Replacement. La función permite a los usuarios reemplazar…

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Las redes de automatización se construyen para funcionar continuamente por muchos años. Pero, con el paso de largos periodos de tiempo, los componentes de automatización pueden fallar o dañarse. Para esos escenarios, PROFINET ofrece una función única en el mercado: Reemplazo simple de dispositivos o Simple Device Replacement. La función permite a los usuarios reemplazar los dispositivos PROFINET de manera rápida y sin esfuerzo. LEER MÁS

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§2.10 – Automatización de procesos

Con frecuencia PROFINET se utiliza en las plantas de procesamiento como la red principal, y se utiliza PROFIBUS PA para los lugares a donde no puede llegar Ethernet industrial:  entornos con riesgo de explosión. Esta no es una limitación de PROFINET, sino de Ethernet. Ethernet nunca fue diseñado como una red para entornos con riesgo…

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Con frecuencia PROFINET se utiliza en las plantas de procesamiento como la red principal, y se utiliza PROFIBUS PA para los lugares a donde no puede llegar Ethernet industrial:  entornos con riesgo de explosión. Esta no es una limitación de PROFINET, sino de Ethernet. Ethernet nunca fue diseñado como una red para entornos con riesgo de explosión. LEER MÁS

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§3.0 – Proyecto PROFINET

Diseñar y completar la ingeniería de un proyecto PROFINET no debe tener complicaciones, especialmente si tiene experiencia con fieldbus. Migrar de un fieldbus a Ethernet industrial es especialmente sencillo. Incluso aquellos que no tienen experiencia, pueden aprender la teoría y práctica de PROFINET rápidamente. En esta sección, lo guiaremos en los aspectos básicos.

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Diseñar y completar la ingeniería de un proyecto PROFINET no debe tener complicaciones, especialmente si tiene experiencia con fieldbus. Migrar de un fieldbus a Ethernet industrial es especialmente sencillo. Incluso aquellos que no tienen experiencia, pueden aprender la teoría y práctica de PROFINET rápidamente. En esta sección, lo guiaremos en los aspectos básicos. LEER MÁS

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§3.1 – Diseño

Ethernet es una tecnología de comunicación altamente escalable y versátil. Puede ser implementada con arquitecturas de línea, árbol, rama, estrella y anillo, y son posibles las comunicaciones tanto de I/O como peer-to-peer.

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Ethernet es una tecnología de comunicación altamente escalable y versátil. Puede ser implementada con arquitecturas de línea, árbol, rama, estrella y anillo, y son posibles las comunicaciones tanto de I/O como peer-to-peer. LEER MÁS

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§3.2 – Selección

Para garantizar el máximo rendimiento y la interoperabilidad, todos los productos PROFINET están certificados. Sólo de esta forma los usuarios pueden confiar completamente en lo que compran. La lista de productos PROFINET se puede encontrar en el Buscador de productos web en la página principal de PI. NOTA: ¡es responsabilidad del fabricante mantener un listado…

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Para garantizar el máximo rendimiento y la interoperabilidad, todos los productos PROFINET están certificados. Sólo de esta forma los usuarios pueden confiar completamente en lo que compran. La lista de productos PROFINET se puede encontrar en el Buscador de productos web en la página principal de PI. NOTA: ¡es responsabilidad del fabricante mantener un listado actualizado de sus productos en la página web! Si no puede encontrar un producto en la lista, no significa necesariamente que el producto no está certificado. Pida al fabricante del dispositivo el documento de certificación. LEER MÁS

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§3.3 – Instalación

Siempre se debe seguir las “mejor prácticas” para la instalación y mantenimiento de el cableado. Estos son algunos consejos para la instalación que se deben tener en mente:

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Siempre se debe seguir las “mejor prácticas” para la instalación y mantenimiento de el cableado. Estos son algunos consejos para la instalación que se deben tener en mente: LEER MÁS

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§3.4 – Puesta en marcha

Los recursos a continuación son muy útiles para la fase de puesta en servicio:

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Los recursos a continuación son muy útiles para la fase de puesta en servicio: LEER MÁS

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§3.5 – Mantenimiento

El personal técnico de oficina esta familiarizado con herramientas y protocolos de diagnósticos para Ethernet estándar. Esas herramientas se pueden utilizar en un entorno industrial para obtener información detallada sobre los problemas orientados al transporte de datos en capas inferiores, como la actividad TCP, UDP e IP. También pueden ser útiles para el análisis estadístico…

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El personal técnico de oficina esta familiarizado con herramientas y protocolos de diagnósticos para Ethernet estándar. Esas herramientas se pueden utilizar en un entorno industrial para obtener información detallada sobre los problemas orientados al transporte de datos en capas inferiores, como la actividad TCP, UDP e IP. También pueden ser útiles para el análisis estadístico y de conexión. LEER MÁS

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§4.0 – Migración de PROFIBUS

Si tiene redes PROFIBUS ya instaladas, o si cuenta con personal experimentado en redes PROFIBUS, la migración de PROFIBUS a PROFINET será rápida y simple. Bastantes características de PROFINET se basaron fuertemente en PROFIBUS. Por ejemplo, si está familiarizado con los archivos GSD de ingeniería, ya conoce los archivos GSDML que utiliza PROFINET. Las funciones de diagnóstico también son muy parecidas. Algunos perfiles de PROFIBUS, por ejemplo PROFIsafe y PROFIdrive también están disponibles para PROFINET.

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Si tiene redes PROFIBUS ya instaladas, o si cuenta con personal experimentado en redes PROFIBUS, la migración de PROFIBUS a PROFINET será rápida y simple. Bastantes características de PROFINET se basaron fuertemente en PROFIBUS. Por ejemplo, si está familiarizado con los archivos GSD de ingeniería, ya conoce los archivos GSDML que utiliza PROFINET. Las funciones de diagnóstico también son muy parecidas. Algunos perfiles de PROFIBUS, por ejemplo PROFIsafe y PROFIdrive también están disponibles para PROFINET. LEER MÁS

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§4.1 – El concepto proxy

Un proxy PROFINET es una interfaz “caja negra” que se sitúa entre PROFINET y una  otra red, tal como PROFIBUS. Es diferente de un dispositivo de puerta de enlace convencional, debido a que proxies mapean el protocolo subyacente a PROFINET. Proxies permiten que el controlador en la red PROFINET tenga acceso a los dispositivos de…

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Un proxy PROFINET es una interfaz “caja negra” que se sitúa entre PROFINET y una  otra red, tal como PROFIBUS. Es diferente de un dispositivo de puerta de enlace convencional, debido a que proxies mapean el protocolo subyacente a PROFINET. Proxies permiten que el controlador en la red PROFINET tenga acceso a los dispositivos de la subred conmucha facilidad, todas las funciones y servicios están directamente disponibles sin más decodificación. LEER MÁS

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§4.2 – Migrar a PROFINET

Muchos de los aspectos de diseño, ingeniería e implementación de PROFINET se parecen a los de PROFIBUS. Sin embargo, PROFINET ofrece capacidades adicionales.

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Muchos de los aspectos de diseño, ingeniería e implementación de PROFINET se parecen a los de PROFIBUS. Sin embargo, PROFINET ofrece capacidades adicionales. LEER MÁS

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§4.3 – Características de PROFINET vs. PROFIBUS

PROFINET ofrece un rendimiento mucho mayor que PROFIBUS y otros fieldbuses en términos de:

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PROFINET ofrece un rendimiento mucho mayor que PROFIBUS y otros fieldbuses en términos de: LEER MÁS

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§5.0 – Ciclo de diseño de productos PROFINET

El contenido de esta sección se puede encontrar en el documento técnico Easy Way to PROFINET

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§5.1 – Consultoría

PROFINET define cómo se transfieren los datos dentro de la red. Los mecanismos de transferencia de datos dependen en los estándares básicos de Ethernet, como TCP, UDP, DHCP, SNMP, LLDP, IP y MRP. PROFINET ofrece los siguientes canales de comunicación para la transferencia de datos:

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PROFINET define cómo se transfieren los datos dentro de la red. Los mecanismos de transferencia de datos dependen en los estándares básicos de Ethernet, como TCP, UDP, DHCP, SNMP, LLDP, IP y MRP. PROFINET ofrece los siguientes canales de comunicación para la transferencia de datos: LEER MÁS

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§5.2 – Tipos de dispositivos

Clases de nodo Las redes PROFINET están compuestas de diferentes tipos de componentes.  Cada componente realiza diferentes tareas, y generalmente se clasifican en cuatro clases de nodos.

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Clases de nodo

Las redes PROFINET están compuestas de diferentes tipos de componentes.  Cada componente realiza diferentes tareas, y generalmente se clasifican en cuatro clases de nodos.

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§5.3 – Funcionalidad de los dispositivos

Luego de determinar la clase de nodo del dispositivo, es importante conocer dónde será instalado para determinar la velocidad necesaria.

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Luego de determinar la clase de nodo del dispositivo, es importante conocer dónde será instalado para determinar la velocidad necesaria. LEER MÁS

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§5.4 – Opciones de dispositivos

Incorporar PROFINET a un dispositivo significa modularidad y flexibilidad. Comience simple y luego añada la funcionalidades adicionales. Hay características que algunos fabricantes desean integrar, y otros no. Algunos ejemplos de estos módulos opcionales incluyen:

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Incorporar PROFINET a un dispositivo significa modularidad y flexibilidad. Comience simple y luego añada la funcionalidades adicionales. Hay características que algunos fabricantes desean integrar, y otros no. Algunos ejemplos de estos módulos opcionales incluyen: LEER MÁS

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§5.5 – Entorno de desarrollo

Elegir el formato mediante el cual se integrará PROFINET a un dispositivo, depende principalmente de las metas y posibles aplicaciones del componente. Existen diferentes soluciones para esto, que en general son:

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Elegir el formato mediante el cual se integrará PROFINET a un dispositivo, depende principalmente de las metas y posibles aplicaciones del componente. Existen diferentes soluciones para esto, que en general son: LEER MÁS

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§5.6 – Funcionalidad de desarrrollo

No todos los entornos de desarrollo tienen la capacidad de soportar todas las Clases de Conformidad. Ciertos dispositivos requieren hardware o software para aplicaciones específicas. Por ejemplo, los requisitos de la Clase de Conformidad C requieren una interfaz multipuerto:

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No todos los entornos de desarrollo tienen la capacidad de soportar todas las Clases de Conformidad. Ciertos dispositivos requieren hardware o software para aplicaciones específicas. Por ejemplo, los requisitos de la Clase de Conformidad C requieren una interfaz multipuerto: LEER MÁS

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§5.7 – Diseño de Hardware y Software

El diseño de hardware y software puede presentar desafíos especiales, y si no tiene recursos internos, puede ser necesario acudir a un proveedor para obtener ayuda. Una solución modular puede ajustarse bien a sus necesidades si sus volúmenes son bajos. La flexibilidad es un beneficio adicional en estas circunstancias.  Puede que sus volúmenes justifiquen un…

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El diseño de hardware y software puede presentar desafíos especiales, y si no tiene recursos internos, puede ser necesario acudir a un proveedor para obtener ayuda. Una solución modular puede ajustarse bien a sus necesidades si sus volúmenes son bajos. La flexibilidad es un beneficio adicional en estas circunstancias.  Puede que sus volúmenes justifiquen un diseño especial, o un producto a la medida. También, colaborar con un aliado tecnológico o un desarrollador externo puede ser una estrategia muy beneficiosa. LEER MÁS

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§5.8 – Pruebas de certificación

Las pruebas y certificación de conformidad son obligatorias para garantizar la interoperabilidad de todos los dispositivos PROFINET. También es un factor de decisión clave para usuarios buscando de compra de los productos PROFINET.

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Las pruebas y certificación de conformidad son obligatorias para garantizar la interoperabilidad de todos los dispositivos PROFINET. También es un factor de decisión clave para usuarios buscando de compra de los productos PROFINET. LEER MÁS

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§5.9 – Lanzamiento de productos

Una vez que el dispositivo esté certificado, está listo para el mercado. Asegúrese de que el paquete esté completo, incluida la literatura de ventas y la presencia en la web. Igualmente, asegúrese que su equipo de ventas comprenda el producto y funciones en su totalidad. El paquete del producto debe incluir los archivos GSD, o…

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Una vez que el dispositivo esté certificado, está listo para el mercado. Asegúrese de que el paquete esté completo, incluida la literatura de ventas y la presencia en la web. Igualmente, asegúrese que su equipo de ventas comprenda el producto y funciones en su totalidad. El paquete del producto debe incluir los archivos GSD, o información de como descargarlos.

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