PROFINET在制造业中的应用

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。

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。

只有机械能与客户系统中的其他单元进行完美通信，才能进一步提升生产性能和质量。PROFINET非常适用于各种制造商产品之间的通信，确保机械轻松集成至现有网络基础设施中。

通过基于PROFINET的端到端机械通信，可采用可灵活调整或扩展的机械模块化结构，以轻松快速响应新的市场需求。而且通过智能设备功能，还可将多个本地控制装置分配给上位控制器进行控制，在本地控制层级则与多个外围设备进行通信。上位控制器也可共享外围模块（共享设备），读取具体输入和输出（共享I/O）。这种端到端通信可大幅缩短执行变更所需时间和工作量。

机械数据的可用性、状态、设备利用率等数据也可用于生产规划。将机械连接至MES可为用户提供这些重要数据。PROFINET可提供MES数据以及过程数据，支持MES和ERP系统。另外，PROFINET还可完美集成到现有基础设施中，无需网关就能将机械连接至工厂的IT网络和互联网，甚至访问云方案以管理机械数据。

快速调试可节省时间和成本，缩短产品上市时间。为此可采用免费的基于PC的PRONETA软件工具来调试机械的PROFINET网络。

该工具可自动读取网络拓扑结构，显示所有连接的PROFINET设备，以便对其进行快速组态，例如，调整其IP地址和设备名称。然后，可使用PRONETA IO检查功能，简单地测试PROFINET网络中的所有部件是否连接正确，该操作甚至可在机械和控制系统完全安装完成之前实现。

通过PROFINET，可提高机械的生产能力与产品质量，提高生产速度，提升所有工序的精度。PROFINET IRT适用于运动控制场合，具有抖动时间小于1μs的同步循环。此外，PROFINET网络还支持使用基于时间的I/O组件，根据附加时间信息，可以记录1μs之内实际值或初始化动作,确保机械在最高速时制造过程的绝对精度，而与控制器能力无关。得益于高数据传输速率和高效传输协议PROFINET以及创新的过采样技术，可以制造出数据采集速度极快的机械。

最高可用性的高性能机械帮助应对竞争和成本压力。即使无附加冗余硬件，PROFINET也可提高机械的可用性：介质冗余协议（MRP）通过环形拓扑的形式启用冗余PROFINET通信，既可采用外部网络部件实现，也可以直接通过集成式PROFINET接口。通过这种方式，可确保通信不会受到单个部件停机的影响。在网络中断情况下，它也可显著加快故障排除速度，使其能够尽快得到补救。

价格压力和越来越严格的环境和能源法规意味着机械性能必须具有很高的能效。至今，PROFINET在这方面做出了重要贡献：客户可在休息时间、周末或正在准备批次时，通过PROFIenergy集中切断机械——连同暂时无需使用的其它耗电设备。从而降低能耗，提高机械竞争优势。

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最新状态，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。