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Profinet

PROFINET IO ist der ETHERNET-basierte, herstellerunabhängige und offene Feldbusstandard von PROFIBUS & PROFINET International. Dieser Standard erlaubt, Lösungen für die Fertigungs- und Prozessautomatisierung, sicherheitsgerichtete Anwendungen und das gesamte Spektrum der Antriebstechnik bis hin zu taktsynchronen Anwendungen für Motion-Control zu realisieren.

Vorteile von PROFINET zusammengefasst:

  • Optimale Kombinierbarkeit von Standard-IT und Automatisierung
  • Flexible Netzwerkstrukturen
  • Umfangreiche Diagnose
  • Profile
  • Großes internationales Netzwerk

PROFINET einfach erklärt

PROFINET basiert auf ETHERNET und erweitert die PROFIBUS-Technologie für Anwendungen, die eine schnelle Datenkommunikation über ETHERNET-Netzwerke zusammen mit industriellen IT-Funktionen erfordern. PROFINET erlaubt eine Kombination von Standard-ETHERNET-Teilnehmern mit Echtzeitteilnehmern im selben Netzwerk. PROFINET stellt sicher, dass eine Echtzeitkommunikation nicht durch Standardkommunikation auf Basis von TCP/IP gestört wird und die zeitlichen Anforderungen sicher erfüllt werden. Diese Flexibilität bietet einen großen Vorteil gegenüber anderen ETHERNET-Echtzeitsystemen, bei denen Standard-IT-Geräte gar nicht oder nur an ausgewiesenen Stellen ins Netzwerk integriert werden dürfen.

Security

Als eines von wenigen Echtzeit-ETHERNET-Systemen definiert PROFINET auch Eigenschaften der Feldgeräte hinsichtlich der Robustheit seitens des Netzwerks. Netzlastklassen geben z. B. Auskunft über das Verhalten der Geräte unter Stresssituationen und ermöglichen somit eine gezielte Planung der Anlage, um Ausfälle durch gewollte (Angriff) oder ungewollte (Fehler) Netzwerkstörungen zu verhindern. Auch Themen wie Zugriffskontrolle und Datenintegrität können mit PROFINET, durch Netzsegmentierung und VPNs, realisiert werden.

Skalierbare Echtzeit

PROFINET erlaubt die Koexistenz von Nicht-Echtzeitkommunikation NRT („Non-Real Time“) mit Echtzeitkommunikation, und nutzt die beiden Echtzeitausprägungen:

  • RT (RT_Class_1)
  • IRT (RT_Class_3)

Hinter diesen beiden Begriffen stecken sogenannte Konformitätsklassen, die unter anderem bestimmen, welche Echtzeiteigenschaften ein PROFINET-Teilnehmer besitzt. Je nach Anwendungsgebiet kann die passende Implementierung gewählt werden: Die Bandbreite reicht dabei von einfachen Anforderungen ohne harte Echtzeit (z. B. in Wireless-Systemen) bis hin zu Applikationen mit synchronisierten Teilnehmern und Deterministikanforderungen im Mikrosekundenbereich.

PROFINET-Profile

Die Zusatzprofile PROFIsafe, PROFIdrive und PROFIenergy definieren das Verhalten von Automatisierungskomponenten in verschiedensten Branchen:

PROFIsafe

  • Definiert ein Sicherheitsprotokoll, das parallel zur konventionellen Kommunikation über PROFINET übertragen werden kann und somit die Integration von sicherheitsgerichteten Steuerungen, I/O-Modulen und Feldgeräten ermöglicht

PROFIdrive

  • Definiert die standardisierte Einbindung von Antriebstechnik

PROFIenergy

  • Definiert standardisierte Funktionen zum Abschalten und Wiederanlaufen einer Anlage bzw. von Anlagenteilen, wodurch der Anforderung nach erhöhter Energieeffizienz Rechnung getragen wird. Weitere Profile decken Themengebiete wie z. B. Hochverfügbarkeit und Systemredundanz ab. Zusätzlich existieren Profile zur Integration von anderer Feldbustechnik, z. B. für PROFIBUS, AS-i, IO-Link u. a.

Einsatz von PROFINET

Die flexiblen Strukturen von PROFINET erlauben es, von jeder Schnittstelle im Automatisierungsnetzwerk aus mit Hilfe eines PCs eine Diagnose vorzunehmen, ohne dass der Betriebszustand des Automatisierungssystems dabei relevant ist. Das ermöglicht die optimale physikalische Anpassung der Netzwerkstruktur an die vorliegenden Gegebenheiten und funktioniert ohne jede Einschränkung hinsichtlich der physikalischen Topologie:

  • Ringtopologie (nur bei Nutzung eines Protokolls zur Medienredundanz, z. B. MRP)
  • Linientopologie
  • Sterntopologie
  • Baumtopologie

In vielen Fällen wird dadurch auch ein Zusammenlegen vormals getrennter Netzwerke möglich, unter Beachtung der zulässigen Netzlast.

Vorteile von PROFINET

  • Größtmögliche Flexibilität bei der Anschaltung zu Servicezwecken

  • Spart ggf. ein zweites Netzwerk ein

  • Passt sich optimal an die räumlichen Gegebenheiten des zu automatisierenden Objektes an

  • Option für redundante Vernetzung zur Erhöhung der Verfügbarkeit

  • Weitreichende Netzwerk- und Systemdiagnose

  • Große Breite an verfügbarer Sensorik-/Aktorik am Markt

PROFINET von WAGO

Die PROFINET-Koppler von WAGO sind neben den typischen PROFINET-Merkmalen, wie Topologieerkennung mittels LLDP für den schnellen Gerätetausch ohne Programmiergerät sowie umfangreichen Diagnosemöglichkeiten, mit diversen Zusatzfunktionen ausgestattet: So ist in den Kopplern standardmäßig ein 2-Port-Switch integriert. Dieser ermöglicht ohne zusätzliche Komponenten den Aufbau einer Linientopologie. Auch SNMP zur Auslastungsabfrage der beiden Ports, Fehlerstatistiken oder Art und Anzahl der übermittelten Telegramme ist mit an Bord.

Die Feldbuskoppler PROFINET IO advanced und PROFINET IO advanced ECO lassen sich zudem in Energiemanagementsystemen betreiben: Durch das unterstützte PROFIenergy-Profil reduzieren Sie die Betriebskosten, indem Sie einzelne Abschnitte Ihrer Automatisierungsanlagen in Pausen- und Stillstandzeiten automatisiert aus- und einschalten.

Safety first: Für den Einsatz in sicherheitsrelevanten Anwendungen lassen sich an den Kopplern fehlersichere Module anschließen, die zur Datenübertragung das PROFIsafe-Protokoll V2 nutzen. Die iPar-Server-Funktion sorgt dabei im Wartungsfall für die Sicherung der Parameter angeschlossener Module. Die Daten werden automatisch über den standardisierten iPar-Server auf die gelben Module übertragen.

Vorteile der PROFINET-Koppler von WAGO

  • „Shared Device“: erlaubt den parallelen Zugriff von Standardfunktionen und sicherheitsgerichteten Funktionen auf einen Knoten
  • PROFIenergy: stromsparendes Energiemanagement
  • PROFIsafe: Einsatz in sicherheitsrelevanten Anwendungen

  • Integrierter 2-Port-Switch

  • PROFINET, Version 2.3

  • Konformitätsklasse C

PROFINET-Produkte von WAGO

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