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Installation und Verkabelung

Die richtige Profinet-Installtion ist im Dokument „Profinet Installation Guideline" beschrieben. Dieses Dokument steht zum kostenlosen Download auf der Internetseite der Profibus-Nutzerorganisation zur Verfügung. Je nach Einsatzgebiet kann ein Profinet-Netzwerk in Stern-, Linien- oder Baum- oder Ringstruktur aufgebaut werden. Profinet kann prinzipiell mit Kupferverkabelung oder mit Lichtwellenleitern realisiert werden. Dabei sind jedoch Einschränkungen bezüglich der erreichbaren Synchronität und Diagnosemöglichkeiten zu beachten.

Profinet-Verkabelung

VerkabelungIndustrietaugliche Kabel können extremer mechanischer Beanspruchung ausgesetzt sein. Sie erfordern einen speziellen Aufbau. Die Installationsrichtlinie definiert unterschiedliche Kabeltypen, die in ihrem Spektrum optimal an die jeweiligen Einsatzbedingungen angepasst sind. Lichtwellenleiter sind unempfindlicher gegen elektromagnetische Beeinflussung und erlauben zum Teil größere Netzausdehnungen als Kupferkabel.

Die maximale Segmentlänge zwischen zwei Profinet-Teilnehmern (Feldgeräte oder Switches) beträgt:

  • mit Kupferleitungen bis zu 100 m
  • mit Lichtwellenleitungen bis zu 14 km

Stecker und Buchse für Kupferkabel

Die etablierte RJ45-Technik wird auch bei Profinet eingesetzt. Das ermöglicht den Einsatz der handelsüblichen Verbindungen aus der Bürowelt. Es wird empfohlen, nur Stecker mit Schirmung zu verwenden, um eine störungsarme Anbindung zu ermöglichen. Anstelle der vorkonfektionierten Kabel können auch Kabel und Stecker genutzt werden, die vor Ort konfektionierbar sind. Zwischen Switch und Endgerät kommen 1:1-Kabel zum Einsatz.

Steckverbinder

Der „Profinet Installation Guide“ legt fest, welche Anschlusstechniken für Profinet-Netzwerke eingesetzt werden dürfen. Profinet definiert zwei Steckgesichter:

  • RJ45
  • M12

Den bekannten Steckertyp RJ45 gibt es dabei in zwei Schutzarten: als IP20-Lösung für den Einsatz im Schaltschrank und als IP65/67-Lösung für den schaltschranklosen Anlagenaufbau. Zusätzlich dazu kann auch im IP65/67-Bereich der 4-polige M12-Steckverbinder mit D-Kodierung eingesetzt werden. An alle Steckverbinder kann die Profinet-Installationsleitung (AWG22) angeschlossen werden.

Steckverbinder


Netzkomponenten

Alle Profinet-Geräte werden über eine aktive Netzkomponente angeschlossen. Netzkomponenten bei Profinet sind Switches und Router. Die Verwendung von aktiven oder passiven Hubs ist bei Profinet nicht erlaubt. Netzkomponenten dienen der Strukturierung von Netzwerken. Diese müssen für 100 Mbit/s und Vollduplex-Betrieb geeignet sein. Netzkomponenten müssen Auto-Cross-Over und Auto-Negotiation unterstützen. Für den Einsatz in Anlagen mit Profinet-Conformance-Klasse B oder C müssen alle aktiven Netzkomponenten spezielle Profinet-Funktionen enthalten. IT- Standardswitches sind für diese Einsatzgebiete nicht geeignet.

Übertragung mit Lichtwellenleitern (LWL)

In der Automatisierungstechnik gibt es Bereiche, die starken elektromagnetischen Feldern ausgesetzt sind. Hier kann es häufig zu Störungen bei der Datenübertragung auf den Datenleitungen kommen. Lichtwellenleiter sind unempfindlich gegen elektromagnetische Beeinflussung und erlauben zum Teil größere Netzausdehnungen als symmetrische Kupferkabel.

Die Profinet-LWL-Übertragung basiert auf dem Standard ISO/IEC 8802-3 (100 BASE FX). Bei LWL-Übertragung mit dem 2-faserigen Kabel handelt es sich grundsätzlich um Punkt-zu-Punkt-Verbindungen.