PROFINET在制造业中的应用

构建几乎无限制的网络多达
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每个网络
创新性机械解决方案
通过在机械制造中采用PROFINET,可更灵活、更自由地构建机械架构和自动化 — 仅需一根电缆即可实现所有I/O和以太网通信,且不会降低机械安全性。
基于成熟标准的开放式通信
通过在机械上采用PROFINET开放式标准,进而使用统一标准(IEC 61158/61784),可实现不同制造商产品之间的端到端通信。
PROFINET基于国际以太网标准(IEEE 802.3,IT领域的标准),完全支持TCP/IP,从而可通过TCP/IP传送参数、组态和诊断数据。而过程数据和报警信息通过实时通道传输。这些操作均通过一根PROFINET电缆实时完成。此外,通过PROFINET,还可经济地将机械连接至IT网络或互联网,从而提供远程服务。由于PROFINET 100%基于以太网,因此,客户将自动获益于以太网标准的创新。
另外,利用PROFINET,还可通过工业无线局域网(IWLAN)自由集成移动设备。
通过集成有PROFIsafe的PROFINET实现机械安全
无论是法律要求还是出于责任,机械都必须满足不断增长的功能安全要求。PROFINET则提供了一种确保故障安全通信的高效方法:使用与过程数据相同的电缆传输安全数据,从而大幅降低布线和维护成本,而无需使用特殊网络部件。此外,使用工业无线局域网(IWLAN)也可实现故障安全通信:无论何情况下,信号传输均采用SIL3(安全完整性等级3)的集成PROFIsafe协议进行保护。必要时,机械将自动切换至所需安全模式,例如,安全扭矩关断(STO)或安全限速(SLS)——全部均经TÜV认证。
共享设备功能也支持故障安全:它可用于允许对同一个PROFINET I/O设备进行标准控制和故障安全控制访问,以此可简化无特定安全导向的应用中集成故障安全功能。
将机械简便地集成到工厂中
通过在机械制造中采用PROFINET,可确保机械间的无缝通信,完好集成到现有工厂中,同时,将机械数据传送到公司层级。从而确保更高灵活性、更高吞吐量,大幅提高整个生产线的生产率。
缩短上市时间
通过在机械制造中采用PROFINET,可显著降低机械工程成本,加快上市时间。无论是通过选项管理、模块化架构还是支持组态和调试工具,PROFINET均可节省机械成本,缩短产品上市时间。
实现模块化机械设计
采用模块化设计解决方案,可快速调整机械以满足客户特定要求。PROFINET可为此提供可靠的时间优势。使用网络中的选项处理功能,无需额外的工程成本,即可轻松更改、延伸或扩展PROFINET网络。采用集中和本地选项处理功能,可以一次性组态最大可能的站点,然后针对每台具体机械简便地选择合适的配置。同时,PROFINET网络中的自动地址适配功能也可节省时间:当在中央位置设定一个目标IP地址时(例如,在CPU屏幕上),对应创建的PROFINET I/O系统会自动适应目标IP地址段。
智能设备(I-Device)和共享设备(Shared device)功能允许用户以更模块化更灵活的方式创建机械的自动化架构且性价比高:智能设备允许本地控制器作为I/O设备与上位控制系统进行通信,而若干上位控制器则可使用共享设备来同时访问本地控制的指定模块。
借助PROFINET driver,用户可以快速开发属于自己的PROFINET应用程序。无论使用哪种操作系统,其都允许在标准PC上经济可靠的实现PROFINET连接。PROFINET driver采用传统PC以太网接口,因此无需专门硬件。
较高机械性能
通过在机械制造中采用PROFINET,可显著提升机械能、精度和故障安全功能。具备快速数据交换、高速数据传输、最短抖动时间等优异特征的确定性通信以及额外冗余机制,可确保机械的出色性能,助力客户在市场上取得成功。
极佳机械服务
通过在机械制造中采用PROFINET,可提供良好的机械服务,包括可靠的现场和远程设备与网络诊断,减少维护时间、成本和停机时间,提高客户满意度。此外,西门子还可在机械的整个生命周期中提供产品、系统和应用服务支持,优化资源利用,并以较低的总体成本实现较高的生产率、灵活性和生产效率。
快速排除故障
较高的机械可用性对于客户满意度至关重要。通过PROFINET,可确保始终掌握机械的更新状态,并在发生严重损坏之前采取措施:由于PROFINET网络可连接至互联网,因此,可通过互联网使用SIMATIC TeleService软件,配合SCALANCE M路由器来访问机械,并通过基于以太网的机制(TCP/IP,UMTS等)确保直至现场层的全球诊断服务。
此外,还可通过TIA博途户中的端到端系统诊断来检查和查看来自PROFINET网络的诊断数据和消息。必须更换PROFINET设备时,无需使用工程工具即可完成:相关I/O控制器采用拓扑信息识别替换设备,并自动为其分配正确的名称和地址。从而加快设备更换过程,缩短机械停机时间。网络质量是否正常?是否遵守设定的循环周期?这些问题及其他相关问题均可通过使用 Bus Analyzer Agent实时在线分析予以轻松解决。
设计和工程
PROFINET可降低工厂工程复杂性,并为整个过程实现集中化工程。从而显著加速集成。此外,其领先的灵活性可简化整个工厂的建造和改建:基于工艺步骤的不同,可添加或更换部件,或复制整个工厂设计。也可重新使用各个工厂部分。大幅提高设计和工程效率。
调试
始终伴随工厂调试的一大挑战是从项目开始到完成之间的时间非常紧张。通过PROFINET可节省大量时间,独立测试、调试和验证各个工厂部分。并可根据实施情况,对调试操作进行排程。通过PROFINET,可实现快速、灵活的调试,同时降低成本。
操作与维护
工厂必须可靠运行,以实现高生产效率和生产率。PROFINET可显著提高可靠性,并通过一致的端到端系统诊断来确保对整个工厂的监控。所用生产参数可确保数据的安全性,安全完整性确保人员和机械安全。同时,PROFINET还有助于提高能源效率:使用标准化PROFIenergy配置文件,可在空闲时间内关闭能耗装置,之后根据需要重启。