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概述
PROFINET - 自動化領域的以太網標準
PROFINET 是的工業自動化以太網標準，所安裝的節點數已超過 580 1) 萬個。
PROFINET 通過加快生產過程、提高生差率和提高工廠可用性來推動公司的成功。
1)來源：PROFIBUS 和 PROFINET 組織 (PI) ，2013 年版
產品優勢一覽：
靈活性
由于產品生命周期越來越短，快速響應和優化的流程便成為在市場上的競爭中獲勝的先決條件。
PROFINET 可確保工廠結構和生產過程中的高靈活性，并可用來實現創新的機器設備方案。例如，可以將移動式設備集成到相對不易訪問的地點。
IWLAN
PROFINET 還支持與工業無線局域網之間的無線通信，從而開創了全新的應用領域。例如，可以將接觸這樣的易磨損技術替換，并可以采用自動引導車輛系統以及移動式操作員面板。
安全性
PROFIsafe 安全規范，已經使用PROFIBUS 進行了驗證，可以在單個總線電纜上傳輸標準數據和安全相關數據，也能與PROFINET 組合使用。無需網絡組件即可實現故障安全通信；標準交換機和標準網絡轉換的使用也無任何限制。另外，通過工業無線 LAN (IWLAN)，還可實現故障安全通信。
靈活的拓撲結構
除了現有現場總線所具有的直線拓撲外，PROFINET 還可以采用星形、樹形和環形拓撲。 通過采用有源網絡組件（如工業以太網交換機和介質轉換器）的交換技術，或通過將交換機功能集成到現場設備中，即可實現這些拓撲結構。 這樣就會提高機器設備規劃的靈活性，并節約布線成本。
PROFINET 網絡的安裝無需任何專門知識，并且此網絡可滿足與工業環境相關的全部要求。PROFINET 指南“布線和互連技術”為廠商和用戶提供了網絡安裝支持。根據具體的應用，可以使用銅質對稱電纜或者 RFI 屏蔽型光纖電纜。 使用標準、可靠耐用的插入式連接器（防護等級高達 IP65/IP67），可以方便地連接不同生產商的設備。
由于設備中集成了交換機功能，因此可基于現有設備或工廠結構來組態拓撲。這可以極大地節省電纜布線費用，并減少例如外部交換機等的組件數量。
開放式標準
PROFINET 是一種獨立于供應商的開放式標準 (IEC 61158/61784)，得到 PROFIBUS 和 PROFINET 組織 (PI) 的支持。它代表著高透明度、開放式 IT 通信、網絡安全和同時實時通信。
由于具有開放性，PROFINET 為在工廠中實現統一自動化網絡奠定了基礎，所有機器設備都可與之相連。例如，通過使用網絡轉換設備，也可以順利地使用 PROFIBUS 來集成工廠的現有部分。
通過代理的現場總線集成
Web 工具的使用
PROFINET 支持 TCP/IP 而不帶任何限制，從而允許使用標準 Web 服務，如設備中的 Web 服務器。無論使用何種工具，都可以通過市場上的 Internet 瀏覽器，隨時隨地訪問自動化層的信息。這在很大程度上減少了調試和診斷工作量。
每個用戶都可以自己決定其機器設備所允許的 IT 開放程度。因此，PROFINET 既可輕松作為獨立的工廠網絡使用，也可連接到辦公網絡或者通過適當的安全模塊（例如，SCALANCE S 模塊）連接到 Internet。從而實現新的遠程服務方案，甚至快速交換生產數據。
可擴展性
一方面，通過 PROFINET 可毫不費力地集成現有系統和網絡。這樣，PROFINET 就可以為通過 PROFIBUS 和其他現場總線（如 AS-Interface）進行通信的現有工廠設備提供投資保護。
另一方面，可以隨時增加另外的 PROFINET 站。 甚至在運行期間，也可使用附加網絡組件（有線和無線）對網絡基礎設施加以擴展。
效率
競爭迫使公司必須經濟而地部署其資源。 這尤其適用于生產PROFINET 可確保效率的提高。
簡便的工程組態可保證快速調試；通過采用性能可靠的設備，可實現*的工廠可用性。全面的診斷和維護方案有助于大限度縮短停產時間，降低維護成本。
一條電纜，多種用途
PROFINET 允許通過一條電纜同時進行等時同步現場總線通信和標準 IT 通信 (TCP/IP)。這種實時通信是在一條電纜上進行的，用于傳輸用戶/過程數據以及診斷數據。無需附加布線開銷，即可以集成進特殊協議通信（PROFIsafe、PROFIdrive 和 PROFIenergy）。這種解決方案提供了廣泛的功能，復雜性較低。
設備和網絡診斷
PROFINET 通過保留經過現場證明的 PROFIBUS 設備型號，提供了相同診斷信息。此外，設備診斷還包括從設備中讀出與模塊和通道有關的特定數據。因此，可以簡便、快捷地確定故障的位置。除了追求設備信息的可用性之外，其網絡管理還將網絡運行可靠性設定為優先級高的目標。
簡單網絡管理協議 (SNMP) 現已成為現有網絡早已采用的一種事實標準，適用于網絡組件及其功能的維護與監視。PROFINET 采用這一標準，并可讓使用戶使用熟悉的工具（如 SINEMA Server 網絡管理軟件）來維護網絡。
為了促進在本地維護 PROFINET 設備或通過 VPN 連接進行遠程維護，可在現場設備的內置 Web 服務器上創建采用熟悉的 HTML 標準的 Web 站點。
能源效率
實現綠色工廠 PROFIenergy
PROFIenergy 行規提供了支持節能生產的 PROFINET 現場設備的功能與機制。
配置文件由 PNO 定義且與供應商和設備無關，據此，用戶可以顯著地節省能量消耗和成本：通過 PROFIenergy，可以將不需要的特定負載關斷。這樣就會在生產間歇期間顯著降低能源成本。PROFIenergy 可促進自動激活和停用與工藝相關的工廠部分。協調是借助于上位控制器集中進行的，而聯網則通過 PROFINET 來實現。這意味著在較長的間歇期間，可盡可能多地節約能源。短時間關斷相關工廠部分有助于能源的均勻分配和利用。
通過將 PROFIenergy 集成到人們熟知的產品系列中，機器設備制造商可更方便地對 PROFIenergy 加以利用。另外，通過 PROFIenergy，還可以在以后將必要的函數塊集成到現有自動化系統中。
能耗（不采用 PROFIenergy）
能耗（采用 PROFIenergy）
電纜布線簡便
在工業環境中安裝電纜必須要符合嚴格的要求。還要求在不具備專門知識的情況下，在短時間內建立沒有差錯的工業標準網絡。
西門子提供了 FastConnect 這個滿足所有這些要求的系統：FastConnect 是一個工業標準布線系統，它符合多種標準，包括電纜、連接器以及 PROFINET 網絡的組裝工具。
由于僅使用一個工具即可方便地安裝，在很短時間內即可連接好終端設備；實用的顏色編碼可以避免安裝錯誤。通過這種方式，可在現場組裝銅纜和玻璃纖維光纜。
快速更換設備
PROFINET 設備可通過組態時分配的名稱來識別。當更換故障設備時，IO 控制器可通過拓撲信息識別出新設備，并會自動為其一個名稱。因此在更換設備時，無需使用組態工具。
這種機制也可在整個工廠的初始調試期間使用。因此，尤其可對系列機器進行快速調試。
堅固耐用性
自動化網絡必須能夠抗大多數外部干擾源。交換式以太網的采用可以放置網絡中某個部分出現的故障影響整個工廠網絡。PROFINET 可以采用光纜，尤其是在對電磁干擾極為敏感的區域內。
性能
生產效率和產品質量決定能夠在市場上獲得成功。因此，精密的運動控制、動態傳動裝置、高速控制器以及各裝置間的確定性同步成為取得精良生產的關鍵因素。有了這些因素，就可實現較高生產速度以及產品質量。
速度和精度
高速運動控制應用需要和確定性的數據交換。由于采用等時同步實時 (IRT) 傳動系統控制，這種數據交換得以實現。
PROFINET 由于具有 IRT 和等時同步模式，可實現高速和確定性通信。在進行并行 TCP/IP 通信時，還可對系統的不同循環（輸入、網絡、CPU 處理和輸出）進行同步。PROFINET 的循環時間很短，因此可以提高機器設備的生產效率，確保通過高精度來獲得高產品質量。
通過標準化的 PROFIdrive 驅動技術行規，可在 CPU 和驅動裝置之間進行不依賴于廠商的通信。
大數量結構
通過采用 PROFINET，可以輕松克服以前對所實現的機器設備與系統設置的各種限制。借助 PROFINET，一個 SIMATIC 控制器現在可以管理多 256 個現場設備。
在網絡中，多個控制器可與分配給它們的現場設備通信。每個 PROFINET 網絡允許的現場設備數量幾乎沒有任何限制，整個 IP 地址段都可使用。
高傳輸速率
通過使用 100 Mbit/s 及全雙工模式，PROFINET 可實現比以往現場總線更高的傳輸速率。因此，過程數據和其它工廠數據可毫無問題地通過 TCP/IP 進行傳輸。通過這種方式，PROFINET 滿足了同時傳輸高速 IO 數據以及應用的其它部分中的大量數據的工業要求。由于采用 PROFINET 機制，甚至傳輸由攝像頭采集的這種大量數據也不會影響 IO 數據傳輸的速度和精度。
冗余
通過冗余安裝（環網技術），可實現更高工廠可用性。介質冗余可借助于外部交換機來實現，或者通過集成 PROFINET 接口直接實現。它可實現 200 ms 的重新配置時間。在環網設施中僅有一個部分發生通信中斷的情況下，這種介質冗余可防止工廠的停產，并從容不迫地進行必要的維護與維修。
MRPD
利用兼容于 PROFINET 的 MRPD 程序（計劃重復介質冗余），無需重組態時間，就可實現高網絡可用性。MRPD 協議是 MRP 協議的擴展，用于在一個環拓撲內以重復方式發送消息幀。這些網絡只能采用 SCALANCE X-200IRT 交換機和具備等時實時特性的組件（例如，SIMATIC 控制器、ET 200、SIMOTION 和 SINAMICS 驅動程序）構建而成。
快速調試
“Fast Start-Up”（快速啟動）功能允許在不到一秒內快速啟動與 SIMATIC 控制器連接的 PROFINET IO 設備。控制器和設備之間的通信連接的建立時間不超過一秒。對于模塊化設備來說，可以以短的時間連接各個設備端口或者斷開各個設備端口的連接。例如，在機器人應用中，顯著地提高了換刀速度。
錨點
優勢
PROFINET – 用于自動化系統的開放性工業以太網標準
PROFINET 基于工業以太網
PROFINET 使用 TCP/IP 和 IT 標準
PROFINET，即實時以太網
PROFINET 便于與現場總線系統進行無縫集成。
PROFINET 同樣支持 IWLAN 上通過 PROFIsafe 的故障安全通訊