Anlässlich unseres 100-jährigen Bestehens präsentieren wir – elektrotechnik AUTOMATISIERUNG – die Pioniere der industriellen Automation. In einer exklusiven Berichtserie zeigen wir deren Errungenschaften. Mit den Wegbereitern der Automation lassen wir Technologien und Entwicklungen Revue passieren, betrachten die Gegenwart und wagen einen Blick in die Zukunft!

Industrielle Kommunikation

Zeit zum Umsatteln: Von Profibus zu Profinet

| Redakteur: Sariana Kunze

Switche von Murrelektronik nehmen eine wichtige Funktion in Profinet-Installationen ein. Sie ermöglichen neben Linienstrukturen auch Stern-, Baum- und Ringaufbauten.
Switche von Murrelektronik nehmen eine wichtige Funktion in Profinet-Installationen ein. Sie ermöglichen neben Linienstrukturen auch Stern-, Baum- und Ringaufbauten. (Bild: Murrelektronik)

Das Industrial Internet of Things (IIoT) treibt das Wachstum der industriellen Netzwerke weiter voran. Dabei läuft die installierte Basis von Profinet-Geräten weltweit den Profibus-Geräten den Rang ab. Um fit für die Zukunft zu bleiben, unterstützt Murrelektronik beim Umstieg von Profibus auf Profinet.

In modernen Produktionsnetzwerken werden Maschinen und Anlagen miteinander verbunden. Ins Detail aufeinander abgestimmte Prozesse ermöglichen einen hohen Automatisierungsgrad und kurze Durchlaufzeiten. Oft unterliegen die Netzstrukturen dabei regelmäßiger Veränderung, zum Beispiel durch neue Roboter mit häufigem Werkzeugwechsel oder durch Erweiterungen im laufenden Betrieb. Installationskonzepte auf der Basis traditioneller Feldbusse stoßen hier an ihre Grenzen. Seit einigen Jahren wachsen deshalb die Industrial-Ethernet-Netzwerke schneller als die Feldbusse – sie haben sie mittlerweile sogar überholt. Dies bestätigt der Jahresrückblick der Profibus & Profinet International (PI) für 2017.

Meilenstein der Automation: Weitsichtige Vernetzung mit PI-Technologien

Industrielle Kommunikation

Meilenstein der Automation: Weitsichtige Vernetzung mit PI-Technologien

02.07.18 - Ob Profibus, Profinet oder IO-Link – Garant für den Erfolg ist neben der Technologie auch die Verlässlichkeit, die internationale Standardisierung und das einzigartige Zertifizierungswesen. Damit erfüllen die Technologien von PI (Profibus & Profinet International) nicht nur heutige Aufgaben in der Kommunikation, sondern empfehlen sich auch für zukünftige Industrie-4.0-Konzepte. lesen

Während bei Profinet 4,5 Mio. Geräte in den Markt gebracht werden konnten – eine Steigerung von 25 Prozent gegenüber Vorjahr – schaffte es Profibus lediglich auf 2,3 Mio. installierte Geräte, unverändert zum Vorjahr. Diese Werte zeigen, dass fast doppelt so viele Profinet-Geräte als Profibus-Geräte im Markt installiert wurden. Wesentlicher Treiber dieser Entwicklung sei die Notwendigkeit hoher Performance, die Integration von Fabrikinstallationen und IT/IoT-Systeme sowie generell das Industrial Internet of Things (IIoT). Immer mehr Maschinenbauer und Systemintegratoren setzen auf Profinet, die Gesamtanzahl der verbauten Geräte lag weltweit in Produktionsanlagen 2017 bei 21 Mio., während sich die Gesamtzahl der verbauten Profibus-Geräte der 60-Mio.-Grenze näherte. Die Vorteile von Profinet liegen für Murrelektronik auf der Hand. Deshalb unterstützt das Unternehmen beim Umstieg von Profibus zu Profinet.

Die Vorteile von Profinet:

  • Die Zahl der Teilnehmer für das gesamte Netz ist unbegrenzt und nicht wie bei Profibus auf 126 beschränkt. Bei Profinet können allein schon an einer Steuerung 256 Teilnehmer eingebunden werden.
  • Bei Profinet können IT-Dienste problemlos in die Topologie eingebunden werden, das war bei Profibus nicht möglich. So wird eine unkomplizierte Vernetzung mit der Office-Ebene möglich.
  • Bei Profibus haben alle Daten die gleiche Priorität, bei Profinet hingegen können wichtige Informationen priorisiert und auf der „Überholspur“ transportiert werden.
  • Die Adressierung erfolgt in Profinet-Installationen nicht mehr über einen DIP-Schalter oder über ein Telegramm, sondern durch eine Namensvergabe im Projekt.
  • Die Topologie wird flexibler, nicht nur Linie ist erlaubt, auch Stern-, Baum- und Ringaufbauten sind in Profinet-Installationen durch den Einsatz von Switchen möglich.
  • Profibus-DP-Programme lassen sich einfach in Profinet-Anlagen übernehmen. Die bewährten Programme müssen nicht neu geschrieben und getestet werden, das spart Aufwand und Zeit.
  • Profinet/Profisafe ermöglicht die Integration von Sicherheitskomponenten in Installationskonzepte und löst das Thema „Schutz von Mensch und Maschine“ auch dann wirtschaftlich, wenn höchste sicherheitstechnische Levels zu erreichen sind.
  • Profinet/Profienergy unterstützt das Energiemanagement in Produktionsanlagen. Es steuert den Energieverbrauch, wenn Teile von Anlagen nicht für die Produktion genutzt werden, sowohl bei geplanten wie auch bei ungeplanten Stillständen.

Murrelektronik bietet Produkte für Profinet-Netzwerke an, die den Gedanken von Plug & Play unterstützen oder über die IODD-on-Board-Technologie eine einfache Integration von IO-Link-Devices ermöglichen. Durch das Cube-System soll der Wechsel leicht sein, so der Hersteller. Bei dieser Installationslösung mit einer großen Vielfalt an Schnittstellen in die Sensor-Aktor-Ebene kann einfach der Busknoten ausgetauscht werden, um die Topologie in das Profinet-System einzubinden. Die gesamte Installation „unterhalb“ des Busknotens bleibt unverändert.

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Zudem lässt sich mit Solid67, ein kompaktes und leichtes Feldbusmodul, die Profinet-Funktionalität schnell einstellen, da es mit der Profinet-Version 2.3 ausgestattet ist. Die Module stellen acht IO-Link-Steckplätze in unmittelbarer Prozessnähe zur Verfügung, binden aber auch klassische IOs in das System mit ein. Ein Kennzeichen der Impact67-Feldbusmodule ist die Flexibilität durch parametrierbare Steckplätze, beschreibt Murrelektronik. In Abhängigkeit davon, wie der Bedarf in der unmittelbaren Umgebung ist, werden Steckplätze als Ein- oder Ausgang genutzt. Der gleiche Steckplatz kann auch die Rolle eines IO-Link-Masters einnehmen.

Infografik: Losgelöst kommunizieren

Auch wenn sich bewährte Strukturen, wie die Automatisierungspyramide, künftig auflösen, bleiben PI-Technologien verlässlich. PI-Experten sorgen dafür, dass der Übergang zu neuen Konzepten praxisnah gelingt. Zukunftsfähige Lösungen stehen im Fokus.

Zusätzlich ist das Feldbusmodul MVK Metall für den Einsatz in rauer industrieller Umgebung geeignet. Es wird beispielsweise in Anwendungen eingesetzt, in denen es Schweißfunken ausgesetzt ist. Die Module besitzen alle Profinet-Funktionen und haben eine maximale Netzlast-Robustheit (Netload Test Class III). Die Variante MVK Metall Safety ermöglicht es, sichere Ein- und Ausgänge bis zum Sicherheitslevel SIL 3 bzw. PL e zu erreichen. Außerdem unterstützen sie Echtzeit-Anwendungen, denn sie entsprechen der Conformance Class C. In zeitkritischen Anwendungen, beispielsweise bei Werkzeugwechslern, spielt die Fast-Startup-Funktionalität von Impact67 und MVK Metall ihre Vorteile aus, da die Produktion innerhalb kürzester Zeit wiederaufgenommen werden kann. Für die Verknüpfung von Profinet-Teilnehmern bietet Murrelektronik Profinet-Switches, sowohl für den Schaltschrank wie auch für das industrielle Feld. Abgerundet wird das Portfolio durch vorkonfektionierte Verbindungsleitungen. Der Anbieter aus dem Bereich der elektrischen und elektronischen Automatisierungstechnik sieht sich mit seinem Produktportfolio als Partner, um Maschinen- und Anlageninstallation durch die Umstellung von Profibus auf Profinet fit für die Zukunft zu machen.

SPS IPC Drives: Halle 9, Stand 325

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