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Profinet ist akzeptiert und etabliert Industrial-Ethernet beweist Praxistauglichkeit auch für die Übertragung zeitkritischer Daten

| Redakteur: Dipl. -Ing. Ines Stotz

Seit seiner ersten Ankündigung durch die Profibus Nutzerorganisation ist die Entwicklung der Basis von Profinet abgeschlossen und steht zur Verfügung. Für viele Anwender zählt es bereits zu den zukunftssichersten Kommunikations-Konzepten, was zahlreiche installierte Profinet-Anlagen in der Fertigungsautomatisierung beweisen.

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Profinet schafft die durchgängige Kommunikation von der Leit- bis zur Feldebene bis hin zu taktsynchronen Motion-Control-Anwendungen.
Profinet schafft die durchgängige Kommunikation von der Leit- bis zur Feldebene bis hin zu taktsynchronen Motion-Control-Anwendungen.
( Archiv: Vogel Business Media )

Die Feldbustechnik hat in den letzten 20 Jahren die Entwicklung der Automatisierung entscheidend geprägt. Sie bildete die Basis für dezentralisierte Systeme, was einen höheren Automatisierungsgrad und eine flexiblere Produktion ermöglicht hat. „Nun lassen sich neue Forderungen der Anwender, etwa auftragsbezogene Steuerung der Produktionsprozesse oder Remote-Engineering, sehr gut mit Ethernet erfüllen“, erklärt Dr. Peter Wenzel, Geschäftsführer der Profibus Nutzerorganisation. Ursprünglich wurde Ethernet in der Automatisierung zur Vernetzung von Steuerungen eingesetzt. „Heute ermöglicht Profinet als offener und herstellerübergreifender Industrial-Ethernet-Standard einen wirtschaftlichen Einsatz von der Unternehmens-Leitebene über die Steuerungsebene bis hin zur Anbindung von dezentraler Peripherie und Antrieben sowohl in der Fertigungs- als auch Prozessautomatisierung“, erläutert Peter Wenzel.

Profinet nutzt also TCP/IP und IT-Standards, schafft die durchgängige Kommunikation von der Leit- bis zur Feldebene und ermöglicht eine skalierbare Real-Time-Kommunikation bis hin zu taktsynchronen Motion-Control-Anwendungen. Um unterschiedliche Anwendungen optimal zu unterstützen, bietet Profinet die beiden Sichtweisen Profinet IO für die Integration dezentraler Peripherie und Profinet CBA, um modulare Anlagen für die verteilte Automation zu erstellen. Mit PROFIsafe lässt sich Profinet in Safety-Anwendungen zum Schutz von Mensch, Maschine und Umwelt einsetzen. Das Security-Konzept schließlich schützt den Betreiber vor unerlaubtem Zugriff und Sabotage.

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Durchgängige Integration

Eine wichtige Antriebsfeder beim Einzug von Ethernet in die Produktion war die vom Anwender geforderte durchgängige Integration, die es unterstützt, Produktionszustände zur optimalen Steuerung der Produktionsprozesse genau zu erfassen. „Das haben wir in den zwei Richtungen umgesetzt, nämlich als Feldbusschnittstelle und MES-Schnittstelle für Maintenance-Operations“, sagt der Profinet-Experte. So ermögliche das Proxy-Konzept die nahtlose Integration aller Feldbus-Systeme in Profinet und sei damit ein wichtiger Beitrag zum Investitionsschutz. Zudem lassen sich die unter Profibus bewährten Applikationsprofile auch unter Profinet einsetzen wie etwa PROFIdrive mit gleicher Funktionalität und gleichem look-and-feel. „Wichtig bezüglich der Echtzeitfähigkeit ist auch, dass auf ein und demselben Ethernet-Netzwerk ohne Einschränkungen Standard-TCP/IP zusammen mit Echtzeit-Anwendungen betrieben werden können“, nennt Dr. Wenzel das Alleinstellungsmerkmal von Profinet.

Es gibt zwei verschiedene Möglichkeiten der Real-Time-Kommunikation: Die unsynchronisierte (RT) ist wie die TCP/IP und UDP/IP mit jedem handelsüblichen Ethernet-Controller realisierbar. Für die synchronisierte Kommunikation (IRT) ist spezielle Hardware in Form von ASICs mit integrierter Switch-Funktionalität und Zyklus-Synchronisation erforderlich. Hierfür stehen zwei ASICs der Serie ERTEC von Siemens und die Netzwerk-Controller netX aus dem Hause Hilscher zur Verfügung. Phoenix Contact wird in Kürze den Profinet-Controller Tiger anbieten.

„Die Entwicklung der Basis von Profinet ist abgeschlossen, das zeigen zahlreiche Anwendungen in unterschiedlichen Branchen. Die Verfügbarkeit von Basistechnologie-Komponenten für Profinet von Unternehmen unterschiedlicher Größenordnung und Ausrichtung ist ein weiterer wichtiger Schritt für eine steigende Akzeptanz und damit für den wirtschaftlichen Erfolg von Profinet“, fasst Peter Wenzel zusammen.

Jürgen Schäfer, Leiter Gesamtvertrieb/Sales Director Prokurist, Wago:

„Das Thema Profinet besetzt Wago seit 2006 mit einem Koppler für das etablierte WAGO-IO-SYSTEM 750/753. Sehr schnell akzeptierte die Automobilindustrie dieses Konzept und bereits ein Jahr später etablierte sich Profinet bei vielen Kunden aus den unterschiedlichsten Industriebereichen. Vorraussetzung war die große Ähnlichkeit zu Profibus und die Nutzung der bekannten Profile wie PROFIsafe und PROFIdrive. Die problemlose Einbindung von bereits verwendeten Feldbusprotokollen überzeugt zusätzlich. Durch den zunehmenden Einsatz von integrierten Switchen in die Koppler und Controller wird zudem der Forderung nach einer Linientopologie bzw. Industrieverkabelung Rechnung getragen. Für den Anwender ergibt sich bereits schon heute ein wirtschaftlicher Nutzen, da die Vorteile der Ethernet-Kommunikation und die Beherrschung von zeitkritischen Echtzeitdaten über ein Protokoll bzw. ein Kabel vereint werden. Wir sehen Profinet als eines der zukunftssichersten Protokolle und werden uns daher weiter stark engagieren.“

Heinz Eisenbeiß; Leiter Marketing und Promotion Industrial Automation Systems, Siemens Automation and Drives (A&D):

„Profinet macht die Vorteile der Ethernet-Technologie auch für die Automatisierung verfügbar. Anwender profitieren etwa von der horizontalen und vertikalen Durchgängigkeit durch Nutzung nur eines Busmediums in der gesamten Anlage mit Konnektivität zur Büroebene oder für Remote-Service. Aber auch für Siemens als Gesamtanbieter in der Fertigungs- und Prozessautomatisierung bringt die Profinet-Technologie Vorteile. Sie bietet eine hohe Flexibilität bei Übertragungsmedien, Protokollen, Mengengerüsten und Performance. Kein anderes Bussystem erlaubt ein uneingeschränktes Einsatzspektrum vom Hochgeschwindigkeits-Maschinenfeldbus bis hin zum redundanten Anlagenbus in Prozessanlagen. Das bedeutet nicht nur für den Anwender weniger verschiedene Technologien in seinen Anlagen, sondern auch für uns als Anbieter ein breiteres Einsatzgebiet für alle unsere Profinet-Produkte sowie eine Reduktion der Komplexität bei der Weiterentwicklung unseres Produktspektrums.“

Peter Mischitz, Division-Manager Marketing Operations Division, Mitsubishi Electric:

„Profibus DP ist der am häufigsten genutzte Feldbus in Europa, den viele Gerätehersteller unterstützen. Unterschiedliche Geräte lassen sich so in einer Applikation zusammenfassen. Gleichzeitig wächst die Nachfrage nach Ethernet-basierter Technologie von Tag zu Tag. Schon heute gehört Ethernet zu unseren meist verkauften Netzwerken. Profinet ist die logische Konsequenz zur Migration von Profibus-DP-Geräten in die Ethernet-Welt. Der Bedarf an schneller Kommunikation nicht nur zwischen Geräten, sondern auch zwischen einzelnen Unternehmensebenen wie MES und ERP wird auch in den nächsten Jahren nochmals extrem wachsen.“

Martin Müller, Marketing-Leiter der Business Unit Automation Systems, Phoenix Contact Electronics:

„Da sich Profinet optimal in unser IT-powered-Automation-Konzept einfügt, haben wir den Ethernet-Standard von Beginn an mitentwickelt. Aktuell arbeiten wir an einem eigenen IRT-Chip, der die Anschaltkosten für einfache Feldgeräte deutlich reduziert und ab Ende 2008 über unser Tochterunternehmen KW-Software verfügbar sein wird. Viele unserer Kunden, die auf einen schnellen technologischen Wandel setzen, haben ihre Anlagen bereits mit Profinet automatisiert. So trägt unser Steuerungskonzept auf Basis von Profinet und Interbus dazu bei, dass die Inbetriebnahme- und Stillstandszeiten im Karosseriebau des neuen Audi A4 und A5 erheblich reduziert werden.“

Manfred Gaul, Leiter Software Tools und Industrielle Kommunikation im Bereich Marketing und Engineering, SEW-Eurodrive:

„Für unsere Kunden aus dem Maschinen und Anlagenbau bietet Profinet Vorteile hinsichtlich Technologie, Feldgeräte-Spektrum und Wirtschaftlichkeit – insbesondere in Kombination mit funktionaler Sicherheit. In technologischer Hinsicht bietet Profinet IO bereits in der RT-Ausprägung den Vorteil des IO-Datenaustauschs auf dem Ethernet-Layer. Zusammen mit der Telegramm-Priorisierung und der Verwendung eines switched Ethernet lassen sich Zykluszeiten von 1 bis 10 ms erreichen, was mit TCP/IP-basierenden Systemen in der Regel nur durch Optimierungen möglich ist. Durch die Integration der sicherheitsgerichteten Kommunikation mittels PROFIsafe und der Möglichkeit des breitbandigen Engineerings ist nur noch die Installation eines einzigen Kommunikations-Netzwerkes notwendig. Wurden früher separate Feldbusse für IO-Datenaustausch, Engineering und der Sicherheitstechnik benötigt, so genügt es heute, Profinet zu installieren.“

Karl-Peter Simon, Vice President Sales Europe, Danfoss:

„Wir haben in den 90er-Jahren die Einführung von Profibus aktiv unterstützt, der sich heute als Standard im Markt etabliert hat. Deshalb ist es für unsere Kunden von großem Vorteil, dass wir mit Profinet diesen Standard fortführen – und folgen somit deren wachsenden Ansprüchen. Durch die Möglichkeit, beliebige Feldbusse mittels des Proxy-Konzeptes zu integrieren, bietet Profinet den Schutz getätigter Investitionen sowie eine leichte und schrittweise Umstellung. Zudem ist die Kommunikation skalierbar, was einfache Steuerungsaufgaben mit geringem Datenaufkommen, Motion-Control-Applikationen mit Steuer-, Drehzahl-, Moment- und erweiterten Kurvendaten realisierbar macht. Weil Profinet prädestiniert ist für alle Arten der industriellen Kommunikation, können wir mit dem konfigurierbaren Frequenzumrichter VLT AutomationDrive und Profinet die zukünftigen Kundenanforderungen optimal realisieren.“

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