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PROFINET Handbuch

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Trends und Zielsetzungen

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Ein Trend der letzten Jahre betraf die Steuerung der Automatisierungsprozesse. Mit der ansteigenden Rechenleistung der Mikroprozessoren bei sinkenden Rechnerkosten haben verteilte Feldgeräte, Sensoren und Aktoren im Automatisierungsprozess mehr und mehr der früher zentral ausgeführten Steuerungsfunktionen übernommen (dezentrale Intelligenz).

Automatisierungslösungen bestanden dann bis heute im wesentlichen aus einer zentralen Rechenleistung (SPS, PC, IPC) mit teilweise noch zentral angeschlossenen Aktoren/Sensoren, aber auch mit dezentral über einen Feldbus angeschlossene Aktoren/Sensoren und ebenfalls über den Feldbus angeschlossenen intelligenten Feldgeräten. Die Bussysteme ersetzen dabei die klassischen Parallelverdrahtungen, Elektronik ersetzte Mechanik und Software substituierte Hardware.

Mit diesem von neuen Software- und Kommunikationstechnologien und dem Kosteneinfluss kommerzieller Massenmärkte begünstigten Wechsel von der zentralen zur verteilten Steuerungsintelligenz lässt sich die zentrale Rechenleistung nutzbringend und wirtschaftlich auf die an der Automati­sierungslösung beteiligten Komponenten verteilen. Die zentrale Rechenleistung wird dahin verteilt, wo sie auf Grund der Aufgabenstellung bzw. gemäss der technischen Anforderung benötigt wird (Antrieb, Ventil, Bedienpult usw.). Somit entstehen autonome Funktionseinheiten, die je nach Applikation kombiniert werden können.

Bild 1: Beispiel aus der Praxis

Bild 1: Beispiel aus der Praxis

Diese Funktionseinheiten müssen Ihre Funktionen und Aufgaben koordinieren. Dies wird in heutigen Umsetzungen durch unterschiedliche Netzwerke realisiert.

Unterschiedliche Netzwerke

Bild 2: Unterschiedliche Netzwerke für die Koordination von Funktionen 

Leitung

Mit diesem Netzwerk werden die einzelnen Produktionszellen koordiniert und die Produktion gesteuert und Betriebsdaten erfasst.

Engineering

Mit diesem Netzwerk wird die Inbetriebnahme, Diagnose und Unterhalt von einer Installation über ein Datenverbindung (remote) durchgeführt.

Steuerung

Mit diesem Netzwerk werden die Funktionen und Aufgaben zwischen den einzelnen Kontrollern in einer Produktionszelle gesteuert und koordiniert.

Funktionale Sicherheit

Mit diesem Netzwerk werden alle Massnahmen zum Schutz von Personen und Resourcen koordiniert und sichergestellt.

Echtzeit

Mit diesem Netzwerk werden Bewegungen und andere zeitkritische Aufgaben synchronisiert.

Feldbus

Einzelne Sensoren und Aktoren werden bei Bedarf mit dem entsprechenden Schutz versehen und mit Feldbussen wie z.B. dem PROFIBUS angesprochen.

Das Ziel ist es nun, alle diese unterschiedlichen Systeme zu einem einzigen, Funktionsumfassenden Netzwerk zusammen zu fassen. PROFINET ist ein solches System:

Ein Netzwerk für alle Anforderungen

Bild 3: Ein Netzwerk für alle Anforderungen

 

Bild 4: PROFINET IO erfüllt alle Anforderungen

Bild 4: PROFINET IO erfüllt alle Anforderungen