PROFINET - Der führende Industrial Ethernet Standard
PROFINET hat sich zum marktführenden Industrial Ethernet Standard entwickelt. Diese weltweit etablierte und zukunftsweisende Technologie wird von vielen Produktanbietern unterstützt und sichert so langfristige Verfügbarkeit und Investitionsschutz.
PROFINET Ecosystem Plattform
Mit der PROFINET Ecosystem Platform hat PI (PROFIBUS & PROFINET International) einen virtuellen Raum der Zusammenarbeit für alle geschaffen, die die Zukunft der PROFINET-Technologie aktiv mitgestalten wollen.
PROFINET ist ein weit verbreiteter industrieller Kommunikationsstandard mit zahlreichen Vorteilen, die ihn zu einem beliebten Standard für industrielle Anwendungen in verschiedenen Branchen machen.
Informieren Sie sich hier über die wichtigsten Vorteile:
Erfahren Sie alles, was Sie über die PROFINET Implementierung wissen müssen!
PROFINET bietet Mehrwertfunktionen wie parallele TCP/IP-Kommunikation, große Konfigurationsgrenzen und hohe Geschwindigkeit. Die Diagnose ist erstklassig, Topologieansichten ermöglichen eine einfache Dokumentation und die Fehlersuche wird erleichtert.
Weitere Informationen finden Sie hier:
PROFINET Geräteintegration
PROFINET Performance
Fast Forwarding
Fast Forwarding
Fast Forwarding verkürzt die Übertragungszeiten in Vermittlungsstellen. Insbesondere bei längeren Leitungsstrukturen kann ein Vorteil in der Übertragungsgeschwindigkeit erzielt werden.
Dynamic Frame Packing
Dynamic FramePacking
Dynamic Frame Packing reduziert den Overhead von kleinen IO-Datenpaketen, wodurch die Bandbreite sehr effizient genutzt wird.
Fragmentation
Fragmentation
Mit der Fragmentierung können extrem kurze Zykluszeiten von 31,25 µs realisiert werden. Zeitunkritische TCP/IP-Telegramme werden in kleinere Teile zerlegt und haben keinen Einfluss auf die PROFINET-Kommunikation.
In der Spezifikation V2.3 sind die Mechanismen 'Fast Forwarding', 'Dynamic Frame Packing' und 'Fragmentation' als Performance-Upgrade für PROFINET definiert, die Zykluszeiten von bis zu 31,25µs ermöglichen - bei uneingeschränkt paralleler Übertragung von Standarddaten. Damit bietet PROFINET die notwendige Performance, um auch zukünftigen Applikationsanforderungen gerecht zu werden.
PROFINET - beste Performance - beste Geschwindigkeit!
PROFINET Diagnose
Hohe Produktivität ist ein wichtiges Thema für jede Anlage und Maschine. Während kurze Taktzeiten eine Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit ermöglichen, erfordert die Verbesserung der Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen einfache und schnelle Diagnosemechanismen.
Tritt ein Fehler auf, müssen die wichtigsten Fragen sofort beantwortet werden:
- Was ist passiert?
- Wo liegt der Fehler?
- Welches Gerät ist betroffen?
Die durchgängige Diagnose von PROFINET ermöglicht es, sich in kürzester Zeit einen Überblick über den Zustand einer Maschine oder Anlage zu verschaffen.
Alle relevanten Informationen können einfach und schnell abgerufen werden - völlig herstellerunabhängig. So lassen sich Stillstandszeiten um bis zu 50% reduzieren!
PROFINET Diagnose_DE
Die PROFINET-Diagnose basiert auf den bewährten Konzepten von PROFIBUS und wurde um Ethernet-spezifische Funktionalitäten, insbesondere zur Netzwerkdiagnose, erweitert. Mit den neuen Möglichkeiten Ethernet-basierter Netzwerke wird die Diagnose auch über Web-Tools zugänglich. Damit ist für die Fehlersuche kein Engineeringsystem mehr notwendig. Mit Hilfe von Topologieinformationen können Fehler genau lokalisiert werden. Ein Gerätetausch kann ohne Engineering oder Speicherkarten durchgeführt werden. PROFINET gibt somit umfassende Antworten auf alle offenen Fragen und reduziert Stillstandszeiten in der Produktion.
PROFINET - beste Diagnose - beste Verfügbarkeit!
Von der Aktualisierungsrate bis zur Zykluszeit: PROFINET für Einsteiger und Fortgeschrittene - oder für Umsteiger von anderen Systemen
Verstopfte Autobahnen, zahlreiche Ampelkreuzungen und der allgegenwärtige bremsende Schwerlastverkehr - solche Verkehrshindernisse sind nicht nur für Autofahrer ein Ärgernis. In automatisierten Netzwerken wie PROFINET, sozusagen der „Datenautobahn“ der Industrie, spielen solche Hindernisse eine entscheidende Rolle für die Qualität der Kommunikation und damit auch für die Produktionsergebnisse. Anwender, die sich dieser Zusammenhänge bewusst sind und ihre Netzwerke entsprechend aufbauen, werden mit einer langfristig stabilen Datenkommunikation belohnt.
Ein siebenminütiger Film erläutert die technischen Grundlagen von PROFINET und richtet sich an Einsteiger, Umsteiger und Fortgeschrittene, die eine Auffrischung benötigen. Er ist damit sozusagen der erste Baustein im Theorieunterricht für den „PROFINET-Führerschein“.
Schauen Sie rein!
PROFINET - Der Film | Technologie einfach erklärt
Safety mit PROFINET
Der Schutz von Menschen, Produktionsanlagen und der Umwelt ist ein wichtiges Thema bei allen industriellen Anwendungen. Um der Vielzahl von Gesetzen und Vorschriften gerecht zu werden, müssen unterschiedliche Maßnahmen ergriffen werden.
Aufgrund des gesetzlichen Charakters dieses Themas kann kein Maschinenbauer oder Anlagenbetreiber die Bedeutung von Sicherheitslösungen ignorieren. Verschiedene internationale Normen definieren Maßnahmen zur Erfüllung der gesetzlichen Anforderungen.
Da Sicherheit immer auch die Integration von Zusatzeinrichtungen wie Not-Aus oder sicherer Sensorik bedeutet, sollte die Integration eines solchen Systems so schlank wie möglich sein. Bei der klassischen Umsetzung von Sicherheitsmaßnahmen sind zusätzliche Sicherheitskomponenten erforderlich und es findet ein zweiter Engineering-Teil statt.
Safety mit PROFINET
Im Gegensatz dazu ermöglicht PROFINET in Kombination mit PROFIsafe Lösungen, bei denen keine zusätzliche Verkabelung erforderlich ist; es muss keine spezielle Verbindung zwischen der Anwendung und der Sicherheitslösung hergestellt werden: Die Sicherheit ist einfach integriert. PROFIsafe transportiert sicherheitskritische Daten sicher über dasselbe PROFINET-Netzwerk wie Standard-IO-Daten. Dieses sogenannte Black-Channel-Prinzip hat sich seit vielen Jahren in tausenden von Industrieanwendungen bewährt.
Darüber hinaus bietet PROFIsafe auf PROFINET mehr Funktionalität: Ein schneller Gerätetausch ist dank des iPar-Servers ohne Engineering-Tool möglich. Sicherheitsdaten können sogar über Wireless LAN übertragen werden und neue Funktionen wie „sicher begrenzte Geschwindigkeit“ ermöglichen neue Anwendungsfälle wie die Wartung von Maschinen bei laufendem Betrieb. PROFINET mit PROFIsafe ist die sichere Lösung, die auch im streng regulierten Sicherheitsbereich einen Mehrwert bietet.
PROFINET Security - das einfache und kostengünstige Sicherheitskonzept
Parallel zu den ersten PROFINET-Spezifikationen veröffentlichte PI ein umfassendes Sicherheitskonzept, das in mehreren Schritten weiter detailliert und angepasst wurde. Damals wie heute gelten die gleichen Anforderungen: Es reicht nicht aus, Anlagennetzwerke und Automatisierungskomponenten zu schützen - die eingesetzten Schutzmechanismen und -konzepte dürfen den laufenden Produktionsbetrieb nicht stören. Zudem müssen die Schutzkonzepte einfach zu implementieren und bezahlbar bleiben.
Bewährtes Konzept
Das IT-Sicherheitskonzept für PROFINET basiert auf dem Defense-in-Depth-Ansatz. Dabei wird die Produktionsanlage durch einen mehrstufigen Perimeter inklusive Firewalls vor Angriffen insbesondere von außen geschützt. Darüber hinaus ist ein weitergehender Schutz innerhalb der Anlage möglich, indem diese durch Firewalls in Zonen unterteilt wird. Zusätzlich wird durch einen Security Component Test sichergestellt, dass die PROFINET-Komponenten bis zu einem gewissen Grad überlastfest sind. Unterstützt wird dieses Konzept durch organisatorische Maßnahmen in der Produktionsanlage im Rahmen eines Sicherheitsmanagementsystems. Sicherheit erfordert also Maßnahmen auf allen Ebenen.
Die Sicherheitsmaßnahmen ändern sich ständig
Sicherheit ist jedoch ein Thema, das ständig an aktuelle Entwicklungen angepasst werden muss und daher nie abgeschlossen ist. Dies gilt insbesondere vor dem Hintergrund der zunehmenden Vernetzung in Produktionsbetrieben.
Nachfolgend einige wesentliche Punkte:
1. Offene Kommunikation
PROFINET Komponenten mit Mehrwert, wie z.B. Web Services oder OPC UA Anbindung, können zu einer verstärkten direkten Kommunikation mit übergeordneten Systemen außerhalb einer definierten Sicherheitszone führen.Gleichzeitig wird die Abschottung von PROFINET-Netzwerken immer schwieriger. Dies könnte zu einem erhöhten Risiko von Angriffen auf PROFINET-Komponenten führen.
2. Größere Netzwerke
Immer mehr Komponenten werden an ein Netzwerk angeschlossen und interagieren miteinander. Ein erfolgreicher Angriff auf ein einzelnes (PC-)System innerhalb einer solchen Zelle könnte daher die bisherigen Schutzmaßnahmen umgehen.
3. Große Systeme
Weit verteilte Systeme erschweren den physischen Schutz von Netzwerken und Zugangspunkten. Unbefugte können sich so Zugang zum PROFINET-Netzwerk verschaffen.
4. Zusätzliche Schutzmaßnahmen
Die bisherigen Konzepte, die vor allem auf die Abschottung von Produktionsanlagen setzen, müssen durch neue Konzepte ergänzt werden, die einen Schutz innerhalb der Zelle ermöglichen. Daher werden die bestehenden Maßnahmen um zusätzliche Schutzmaßnahmen erweitert. Dazu gehören ein Credential Management, z. B. zur Geräteauthentifizierung, und eine Ende-zu-Ende-Sicherheitserweiterung für die PROFINET-Kommunikation als Konfigurationsmöglichkeit.
Da jede Anwendung unterschiedliche Sicherheitsanforderungen hat, bietet PROFINET verschiedene Security Classes an.
Weitere Informationen finden Sie in folgendem Video.
PROFINET Security
PROFINET Security
Energy Management mit PROFINET
PI hat als erste Organisation ein Profil für das Energiemanagement auf Basis von PROFINET geschaffen: PROFIenergy.
PROFIenergy zeichnet sich neben der Energiedatenerfassung durch die Möglichkeit aus, Maschinen und Anlagenteile in Pausenzeiten einfach und kontrolliert abzuschalten. Das Netzwerk selbst bleibt dabei jederzeit verfügbar und der Zugriff auf die Geräte möglich. PROFIenergy sorgt immer dafür, dass die gesamte Anlage rechtzeitig wieder zur Verfügung steht.
Viele Produktionsanlagen laufen nicht 24 Stunden am Tag und 7 Tage die Woche. Bei diesen Maschinen besteht ein enormes Potenzial, den Energieverbrauch in den Pausen zu reduzieren. Mit PROFIenergy können nicht benötigte Geräte in einen Energiesparmodus geschaltet werden - herstellerunabhängig und zuverlässig.
So lassen sich in den Pausen Energieeinsparungen von bis zu 80% erzielen!
Energiemanagement mit PROFINET_DE
Maschinenbau mit PROFINET
Nicht nur im Anlagen-, sondern auch im Maschinenbau ermöglicht die flexible Architektur von PROFINET mit ihrem umfassenden Funktionsumfang eine innovative, flexible und wirtschaftliche Maschinenautomatisierung:
- Ein Kabel für alles, z.B. Integration von Sondermessgeräten
- Höchste Performance und Genauigkeit
- Flexible Adressvergabe und modularer Aufbau
- Schnelle Inbetriebnahme durch offenen Zugang und definierte Schnittstellen
- Integrierte Sicherheit durch wichtige Sicherheitsfunktionen des Antriebs
- Optimale Diagnose der Geräte und des Netzwerks
- Einfaches Energiemanagement durch PROFIenergy-Profil
Maschinenbau Animation
Die PI Organisation unterstützt die Maschinenbauer auch durch folgende Maßnahmen:
- Globale Präsenz für weltweite Unterstützung
- Interoperabilität von Geräten durch Zertifizierung
- Große Auswahl an Geräten durch hohe Marktdurchdringung
Papierflieger
Diese Vorteile werden am Beispiel des Papierfliegers deutlich.
Der Maschinenbauer kann mit PROFINET innovative Konzepte realisieren, die Flexibilität erhöhen, die Time-to-Market verkürzen und seine Maschinen weltweit einsetzen.