Die unterschiedlichen Anforderungen lassen sich nicht mit einem System erfüllen. Darum sind bei PROFINET zwei unterschiedliche Systeme definiert worden: PROFINET CBA und PROFINET IO.

 

 

Wir werden darum die folgenden Kapitel genauer beschreiben:

 

Netzwerkinstallation

Netzwerk-Installationen bei PRO­FINET orientieren sich an den spe­zifischen Anforderungen der Ether­net-Netzwerke im industriellen Um­feld. Sie geben dem Geräteherstel­ler eindeutige Vorgaben der Gerä­teschnittstellen und deren Verkabe­lung. Dem Anlagenbauer und -betreiber gibt das Dokument "In­stallation Guideline PROFINET" erprobte Regeln für die Installation von Ethernet-Netzwerken.

 

PROFINET IO - Dezentrale Feldgeräte

Dezentrale Feldgeräte werden durch PROFINET IO in die Kom­munikation eingebunden. Dabei wird die gewohnte I/O-Sicht von PROFIBUS beibehalten, bei der die Feldgeräte ihre  Peripherie-Daten zyklisch in das Prozess-Abbild der Steuerung übertragen. PROFINET IO beschreibt ein Gerä­temodell, das sich an den Grund­zügen von PROFIBUS orientiert und aus Steckplätzen (Slots) und Gruppen von I/O-Kanälen (Subs­lots) besteht. Die technischen Ei­genschaften der Feldgeräte sind durch eine sogenannte GSD (Ge­neral Station Description) auf XML-Basis beschrieben.

 

Das Engineering von PROFINET IO erfolgt genauso wie es System­integratoren von PROFIBUS seit Jahren gewohnt sind. Dabei wer­den die dezentralen Feldgeräte bei der Projektierung einer bzw. meh­reren Steuerungen zugeordnet.

 

PROFINET CBA - Verteilte Automatisierung

Das PROFINET-Komponenten-Modell kommt in verteilten Automa­tisierungsanlagen zum Tragen. Es ist ideal für intelligente Feld-und Automatisierungsgeräte mit pro­grammierbarer Funktionalität ge­eignet.

 

Das Komponenten-Modell be­schreibt autonom agierende Teil­einheiten von Maschinen bzw. An­lagen als technologische Module. Ein auf Basis der technologischen Module konzipiertes verteiltes Automatisierungssystem vereinfacht die Modularisierung von Anlagen und Maschinen und damit deren Wiederverwendbarkeit erheblich. Dadurch lassen sich Engineering-Kosten entscheidend senken.

 

PROFINET auf Basis eines Komponenten-Modells wird durch eine PCD (PROFINET Component Description) beschrieben. Sie ist XML-basiert und lässt sich entweder durch den Component Generator eines Hersteller spezifischen Projektierungstools oder durch den frei verfügbaren PROFINET Component Editor erzeugen. Das Engineering von verteilten Automatisierungsanlagen unterscheidet zwischen der Programmierung der Steuerungslogik der einzelnen technologischen Module (Hersteller spezifische Projektierungstools) und der herstellerneutralen Projektierung der Gesamtanlage bei der die Kommunikationsbeziehungen zwischen den technologischen Modulen festgelegt werden.

 

Protokolle und Dienste

Die Kommunikation bei PROFINET beinhaltet unterschiedliche Leis­tungsstufen:

 

Netzwerkmanagement

Das Netzwerkmanagement um­fasst Funktionen zur Administration von PROFINET-Geräten und Swit­ches in Ethernet-Netzwerken. Dazu gehören die Geräte- und Netzkon­figuration sowie die Netzwerk-Diagnose (z.B. SNMP). Bei der Web-Integration nutzt PROFINET die Ethernet-Basis-Technologien und ermöglicht den Zugriff auf eine PROFINET-Kom­ponente mittels Standard-Techno­logien aus dem Internet-Bereich. Um eine offene Verbindung von PROFINET zu den anderen Sys­temwelten zu erhalten, kann der Standard OPC verwendet werden.

 

Da bestehende Security-Konzepte aus dem Büro-Bereich den beson­deren Anforderungen im Automati­sierungsumfeld kaum Rechnung tragen, war es nötig, Security-Konzepte für die Automatisierungs­technik zu entwickeln.Das PROFINET Security-Konzept trägt dem höheren Bedarf an Netzwerk-Sicherheit in Ethernet­basierten Automatisierungssyste­men Rechnung. Dieses Konzept beinhaltet die Zugriffskontrolle, Da­tenverschlüsselung, Authentifi­zierung sowie Logging von sicher­heitsrelevanten Ereignissen.

 

Safety

PROFIsafe definiert, wie sicher­heitsgerichtete Geräte (Not-Aus-Taster, Lichtgitter, Überfüllsiche­rungen,...) miteinander über ein Netzwerk mit Sicherheitssteuerun­gen sicher kommunizieren. Damit können diese Feldgeräte in sicher­heitsgerichteten Automatisierungs-Aufgaben bis KAT4 nach EN954, AK6 oder SIL3 (Safety Integrity Le­vel) eingesetzt werden. Das PRO-FIsafe-Profil realisiert die sichere Kommunikation mit Standard PRO­FINET IO Kommunikations-Mecha­nismen. Die Interpretation der Pro­zess-Daten ist im Profil definiert.

 

Antriebstechnik und Mo­tion Control mit PROFIdrive

Das Antriebsprofil PROFIdrive be­schreibt die Antriebsschnittstelle aus Sicht der Steuerungsapplikati­on sowie deren Abbildung auf die Kommunikationssysteme PROFI­BUS und PROFINET. Das PROFIdrive-Profil deckt Appli­kations-Szenarien vom einfachen Frequenzumrichter bis hin zum hochdynamischen Servoantrieb ab. Die skalierbare Funktionalität wur­de in sechs Applikationsklassen untergliedert.

 

Feldbusintegration

PROFINET bietet ein Modell zur Einbindung von existierenden Feld­bussen wie PROFIBUS DP, PRO­FIBUS PA, AS-Interface und IN­TERBUS. Damit lassen sich belie­bige Mischsysteme aus Feldbus­und Ethernet-basierten Teilsyste­men aufbauen. So wird ein kontinuierlicher Technologie-Übergang von Feldbus-basierten Systemen zu PROFINET möglich. Die hohe Zahl der bestehenden Feldbus-Systeme erfordert aus Gründen des Investitions-Schutzes eine einfache Einbindung dieser Systeme in PROFINET. Diese Integration erfolgt dabei über sogenannte Proxies (Stellvertreter). Ein Proxy ist ein Gerät, das einen unterlagerten Feldbus mit PROFINET verbindet. Mit dem Proxy-Konzept lässt sich für den Gerätehersteller, den Anla­gen-/Maschinenbauer und den Endanwender ein hohes Maß an Investitionsschutz erzielen.

 

Implementierung und Zertifizierung

Damit PROFINET-Geräte unter­schiedlicher Typen und Hersteller miteinander fehlerfrei kommunizie­ren können, ist eine normkonforme Implementierung des Kommunika­tionsprotokolls und gegebenenfalls  der Anwendungsprofile durch die Gerätehersteller erforderlich. Zum Nachweis der Qualität von PROFINET-Produkten steht ein Zertifizierungsverfahren zur Verfü­gung. Ein PROFINET-Zertifikat bescheinigt das normkonforme Ver­halten nach IEC 61158 innerhalb eines PROFINET-Netzwerkes.