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PROFINET in der Fertigungsindustrie

Schnell, sicher, durchgängig kommunizieren

Mit PROFINET generieren Sie durchgängig Wettbewerbsvorteile – vom Engineering über die Betriebsphase bis zur Serviceleistung. Eine der wichtigsten Grundlagen dafür: Mit diesem offenen Ethernet-Standard sind und bleiben Sie völlig frei in der Gestaltung – ob es um die Konnektivität verschiedenster Geräte oder um die Netzwerktopologie geht. Gleichzeitig können Sie die durchgängige Kommunikation von der Feldebene bis in die Cloud realisieren.  

Innovative Maschinenkonzepte

Mit PROFINET für den Maschinenbau können Sie Ihre Maschinenarchitektur und -automatisierung flexibler und freier gestalten – mit nur einem einzigen Kabel für die gesamte IO- und Ethernet-Kommunikation und ohne Kompromisse bei der Maschinensicherheit. 

Offene Kommunikation über genormten Standard

Mit PROFINET setzen Sie auf einen offenen Standard für Ihre Maschinen, der eine durchgängige Kommunikation von Produkten verschiedener Hersteller über einen genormten Standard (IEC 61158/61784) ermöglicht.

 

PROFINET basiert auf dem internationalen Standard Ethernet (IEEE 802.3) sowie etablierten Standards aus der IT-Welt und unterstützt vollumfänglich TCP/IP. So werden Parametrierungs-, Konfigurations- und Diagnosedaten über TCP/IP übertragen, während Prozessdaten und Alarme über einen Echtzeitkanal weitergegeben werden. Dies erfolgt zeitgleich über ein und dasselbe PROFINET-Kabel. Zudem können Sie Ihre Maschinen mit PROFINET kosteneffizient ans IT-Netz bzw. Internet anbinden, was einen Remote Service ermöglicht. Und da PROFINET 100% Ethernet ist, profitieren Sie von den Innovationen aus dem Ethernet-Standard ganz einfach mit.

 

Aber damit nicht genug: PROFINET bietet Ihnen auch die Freiheit, mobile Geräte über Industrial Wireless LAN (IWLAN) zu integrieren.

PROFINET mit PROFIsafe für sichere Maschinen

Ob durch den Gesetzgeber verfügt oder aus Gründen der Haftungsvermeidung – Ihre Maschinen müssen den stetig wachsenden Anforderungen an die funktionale Sicherheit gerecht werden. Mit PROFINET realisieren Sie eine fehlersichere Kommunikation besonders effizient: Die sicherheitsrelevanten Daten werden über das gleiche Kabel wie die prozessrelevanten Daten übertragen, was den Verdrahtungs- und Wartungsaufwand erheblich reduziert. Dazu sind keine speziellen Netzkomponenten notwendig. Und die fehlersichere Kommunikation kann auch über Industrial Wireless LAN (IWLAN) erfolgen. Die Signalübertragung ist in jedem Fall durch das integrierte PROFIsafe-Profil in SIL3-Qualität (Sicherheitsintegritätslevel) abgesichert. Im Bedarfsfall geht Ihre Maschine dabei automatisch in den gewünschten sicheren Zustand über, z.B. in das sicher abgeschaltete Moment (STO) oder die sicher begrenzte Geschwindigkeit (SLS) – und das TÜV-zertifiziert.

 

Auch die Funktion Shared Device trägt zur Sicherheit bei: Mit ihr können sowohl eine Standardsteuerung als auch eine fehlersichere Steuerung auf das gleiche PROFINET-IO-Device zugreifen. Das vereinfacht z.B. die Integration von fehlersicheren Funktionen in einer nicht sicherheitsgerichteten Anwendung.

Einfache Maschinenintegration in Anlagen

Mit PROFINET für den Maschinenbau stellen Sie sicher, dass Ihre Maschinen nahtlos mit anderen Maschinen kommunizieren, sich optimal in Anlagen integrieren lassen und die Daten Ihrer Maschinen auch der Unternehmensebene zur Verfügung stehen können. So sorgen Sie für mehr Flexibilität, einen höheren Durchsatz und eine gesteigerte Produktivität in der ganzen Linie.

Durchgängige Maschinenkommunikation

Nur wenn Ihre Maschinen einwandfrei mit den anderen Einheiten der Kundenanlage kommunizieren, lassen sich Produktionsleistung und -qualität weiter steigern. PROFINET ist ideal für die Kommunikation von Produkten verschiedenster Hersteller und sorgt dafür, dass sich Ihre Maschinen einfach in bestehende Netzwerk-Infrastrukturen integrieren lassen.

 

Die durchgängige Maschinenkommunikation via PROFINET vereinfacht es Ihnen zudem, schnell auf neue Marktanforderungen zu reagieren: durch einen modularen Aufbau Ihrer Maschinen, der sich flexibel ändern oder erweitern lässt. Genauer gesagt: Dank I-Device-Funktion können Sie einem übergeordneten Controller mehrere dezentrale Steuerungen zuweisen, die wiederum ihrerseits mit mehreren Peripheriegeräten kommunizieren. Zudem können sich die übergeordneten Controller Peripheriemodule teilen (Shared Device) und sogar lesend auf einzelne Ein- und Ausgänge zugreifen (Shared IO). Änderungen lassen sich durch die durchgängige Kommunikation mit weniger Aufwand realisieren.

Durchgängige Anbindung an die Managementebene bis in die Cloud

Verfügbarkeit, Zustand und Auslastung – die Daten Ihrer Maschinen sind auch für die Produktionsplanung von Interesse. Deshalb ist die Anbindungsmöglichkeit Ihrer Maschinen an die MES-Ebene ein wesentliches Argument Ihren Kunden gegenüber. PROFINET liefert Ihnen dieses Argument: Es kann neben den Prozessdaten auch MES-relevante Daten zur Verfügung stellen und damit MES- und ERP-Systeme unterstützen. Zudem ist PROFINET optimal in bestehende Infrastrukturen integrierbar: Ihre Maschinen lassen sich ohne Netzübergänge ans IT-Netz der Anlage sowie ans Internet anbinden; sie erfüllen damit sogar die Zugangsvoraussetzungen zu einer Cloud-Lösung zur Verwaltung der Maschinendaten.

Schnelle Time-to-Market

Mit PROFINET für den Maschinenbau reduzieren Sie den Engineering-Aufwand für Ihre Maschine und sorgen dafür, dass diese schneller einsatzbereit ist. Ob durch Variantenmanagement, eine modulare Architektur oder unterstützende Konfigurations- und Inbetriebnahmetools: Mit PROFINET sparen Sie Aufwand und verkürzen die Time-to-Market Ihrer Maschine.

Modulare Maschinenkonzepte realisieren

Sie möchten Ihre Maschinen durch modulare Konzepte schnell an die jeweiligen kundenspezifischen Anforderungen anpassen? Mit PROFINET gewinnen Sie einen deutlichen Zeitvorsprung. So können Sie Ihr PROFINET-Netzwerk mit der Funktion Optionenhandling im Netzwerk einfach um komplette Stationen erweitern, ausbauen oder ändern – ohne zusätzlichen Engineering-Aufwand. Und dank zentralem/dezentralem Optionenhandling lassen sich einzelne Stationen einmal im Maximalausbau konfigurieren und dann einfach die für die jeweilige Maschine passende Ausbaustufe wählen. Auch die automatische Adressanpassung im PROFINET-Netzwerk spart Zeit: Durch Vergabe der Ziel-IP-Adresse an zentraler Stelle, z.B. im CPU-Display, wird ein generisch erstelltes PROFINET-IO-System automatisch an das Ziel-IP-Adressband angepasst.

 

Durch die Funktionen I-Device und Shared Device können Sie zudem die Automatisierungsarchitektur Ihrer Maschinen modularer, flexibler und kostengünstiger aufbauen: I-Device ermöglicht die Kommunikation einer dezentralen Steuerung als IO-Device mit einer übergeordneten Steuerung, während mehrere übergeordnete Steuerungen gleichzeitig dank Shared Device auf bestimmte Module dieser dezentralen Steuerung zugreifen können.

 

Falls Sie Ihre Steuerungssoftware selbst entwickeln, erhalten Sie mit dem PROFINET-Treiber eine wertvolle Hilfe, um PROFINET-Anwendungen schneller zu realisieren. Mit ihm lassen sich individuelle Applikationen, die aus Gründen wie Performance, Flexibilität und Kosten auf Standard-PCs implementiert werden, betriebssystemunabhängig einfach und zuverlässig an PROFINET anbinden. Der PROFINET-Treiber erfordert keine Spezial-Hardware, weil er die herkömmliche PC-Ethernet-Schnittstelle nutzt.

Schnelle und einfache Inbetriebnahme

Eine schnelle Inbetriebnahme spart Zeit, Aufwand und Kosten – und beschleunigt Ihre Time-to-Market. Wir unterstützen Sie bei der Inbetriebnahme des PROFINET-Netzwerks Ihrer Maschinen daher mit dem kostenlosen PC-basierten Softwaretool PRONETA.

 

Das Tool liest die Topologie Ihres Netzwerkes automatisch ein und zeigt Ihnen alle angeschlossenen PROFINET-Geräte an, sodass Sie deren Konfiguration zügig durchführen können, z.B. die Anpassung von IP-Adressen und Gerätenamen. Ob alle Komponenten in Ihrem PROFINET-Netzwerk korrekt verdrahtet sind, können Sie dann mithilfe des IO-Checks von PRONETA komfortabel testen – sogar schon, bevor die Maschine komplett aufgebaut und die Steuerung installiert ist.

Höchste Maschinen-Performance

Mit PROFINET für den Maschinenbau laufen Ihre Maschinen zur Höchstleistung auf – und das bei maximaler Präzision und Ausfallsicherheit. Schneller Datenaustausch, hohe Datenrate, deterministische Kommunikation mit minimalem Jitter und zusätzlichen Redundanzmechanismen bilden die Basis für eine herausragende Performance Ihrer Maschine – und für Ihren Markterfolg.

Hoher Produktions-Output

PROFINET schafft die ideale Basis für Maschinen, die einen hohen Produktdurchsatz bei gleichzeitig hoher Produktgüte garantieren müssen: Mit PROFINET stellen Sie schnelle Bearbeitungsvorgänge, reproduzierbare Zeitverhältnisse und höchste Genauigkeit bei allen Vorgängen sicher – und das auch bei einer dezentralen Automatisierung Ihrer Maschinen. Dafür sorgt PROFINET nicht nur mit IRT-Technologie (Echtzeitfähigkeit) für Motion-Control-Anwendungen, sondern auch durch Taktsynchronität mit einer Genauigkeit von einem Jitter unter 1 μs. Zudem können in PROFINET-Netzwerken Time-based IO-Baugruppen eingesetzt werden, die dank zusätzlicher Zeitinformationen mikrosekundengenau Istwerte erfassen bzw. Aktionen starten können. Das sorgt für absolute Präzision in den Fertigungsvorgängen – unabhängig von der Leistung des Controllers und bei maximaler Geschwindigkeit Ihrer Maschinen. So fertigen Sie mit Hilfe von PROFINET Maschinen mit einer äußerst schnellen Messwerterfassung: durch innovative Oversampling-Technologie, hohe Datenrate und effizientes Übertragungsprotokoll.

Höchste Maschinenverfügbarkeit

Um dem Wettbewerbs- und Kostendruck standzuhalten, sind Hochleistungsmaschinen mit maximaler Verfügbarkeit gefragt. Mit PROFINET können Sie die Verfügbarkeit Ihrer Maschinen auch ohne zusätzliche redundante Hardware erhöhen: Dank Media Redundancy Protocol (MRP) lässt sich eine redundante PROFINET-Kommunikation als Ringtopologie realisieren – und das sowohl durch externe Netzkomponenten als auch direkt über integrierte PROFINET-Schnittstellen. So stellen Sie sicher, dass der Ausfall einzelner Komponenten keinen Einfluss auf die Kommunikation hat. Zudem wird die Fehlersuche bei einer Netzwerkstörung deutlich beschleunigt, sodass diese auch schneller behoben werden können.

Nachhaltige Energieeffizienz

Der Preisdruck und immer strengere Umwelt- und Energiebestimmungen führen dazu, dass die Performance Ihrer Maschinen auch in Sachen Energieeffizienz gute Argumente parat haben muss. PROFINET leistet dazu einen wichtigen Beitrag: Ihr Kunde kann Ihre Maschinen über PROFIenergy in Pausenzeiten, an Wochenenden oder im Rahmen einer Chargenfertigung zentral abschalten – und das auch zusammen mit anderen temporär nicht benötigten Verbrauchern. Das reduziert den Energieverbrauch und liefert gute Argumente für Ihre Maschinen.

Optimaler Maschinen-Service

Mit PROFINET für den Maschinenbau schaffen Sie die Grundlage für einen optimalen Maschinen-Service, der nicht nur eine zuverlässige Geräte- und Netzwerkdiagnose vor Ort sowie aus der Ferne umfasst, sondern auch Zeit, Aufwand und Stillstandzeiten für die Wartung reduziert. So sorgen Sie für langfristig zufriedene Kunden. Siemens unterstützt Sie zudem weltweit mit Dienstleistungen für Produkte, Systeme und Applikationen während der gesamten Laufzeit Ihrer Maschinen – für eine optimierte Nutzung Ihrer Ressourcen sowie höhere Produktivität, Flexibilität und Effizienz bei insgesamt geringen Kosten.

Schnelle Fehlerbehebung

Die hohe Verfügbarkeit Ihrer Maschinen ist entscheidend für die Zufriedenheit Ihrer Kunden. Mit PROFINET stellen Sie sicher, dass Sie über den Zustand der Maschinen immer auf dem Laufenden sind und eingreifen können, bevor Schäden auftreten: Da sich das PROFINET-Netzwerk ans Internet anbinden lässt, können Sie z.B. mit der Software SIMATIC TeleService über das Internet und einem SCALANCE M-Router auf Ihre Maschinen zugreifen und einen weltweiten Diagnoseservice über ethernetbasierte Mechanismen (TCP/IP, UMTS etc.) bis in die Feldebene gewährleisten.

 

Zudem lassen sich die Diagnosedaten und -meldungen aus dem PROFINET-Netzwerk auch über die durchgängige Systemdiagnose im TIA Portal einsehen und prüfen. Muss ein PROFINET-Gerät ausgetauscht werden, lässt sich das ohne Engineeringtool durchführen: Der zugehörige IO-Controller erkennt das Ersatzgerät durch Topologieinformationen und weist diesem automatisch den richtigen Namen und die richtige Adresse zu. Das beschleunigt den Geräteaustausch und reduziert Stillstandzeiten Ihrer Maschinen. Stimmt die Qualität des Netzwerks und werden die projektierten Zyklen eingehalten? Diese und andere Fragen lassen sich einfach durch eine Online-Analyse in Echtzeit mit dem Bus Analyzer Agent beantworten.

Konzeption und Engineering

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PROFINET reduziert die Komplexität im Anlagenbau und ermöglicht ein zentrales Engineering für den gesamten Prozess. Das beschleunigt die Integration enorm. Zudem sichert höchste Flexibilität den einfachen Auf- und Umbau der Gesamtanlage: Je nach Prozessschritt lassen sich Komponenten hinzunehmen, austauschen oder ganze Anlagenaufbauten multiplizieren. Auch die Wiederverwendung einzelner Anlagenteile ist möglich. All das trägt maßgeblich zu mehr Effizienz in Konzeption und Engineering bei.

Offener Standard

PROFINET ermöglicht die problemlose Kommunikation von Produkten verschiedener Hersteller durch den PROFINET Standard (IEC 61158/61784). Dabei setzt es auf klare Definitionen und aussagekräftige Rollen wie z.B. bei Fast Startup (schneller Gerätehochlauf), PROFIenergy (Energieeffizienz), Parametrierung und Diagnose.

Erweiterbarkeit

Zusätzliche Netzkomponenten lassen sich problemlos integrieren – dies schließt auch ältere Anlagenteile ein, die auf PROFIBUS basieren. 

Variantenmanagement

Die Erweiterung oder der Ausbau von Stationen in PROFINET-Netzen sind ohne Weiteres möglich. Auch innerhalb der Stationen lassen sich dank der Funktion Optionenhandling Bestandteile erweitern oder ändern – ohne dass sich die Netzperformance ändert.

Flexible Topologien

PROFINET lässt sich flexibel in verschiedene Topologien übertragen. Neben Linien-, Stern- und Baumstrukturen sind auch redundante Ringe sowie drahtlose Technik möglich – unter Nutzung von Verbindungen aus Kupfer, Glas-LWL oder Plastic Optic Fiber. Selbstverständlich kann auch Industrial Wireless LAN für die drahtlose Verbindung in solche Netzwerke integriert werden.

Inbetriebnahme

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Bei der Inbetriebnahme von Anlagen besteht eine wesentliche Herausforderung darin, die engen Zeitfenster vom Projektstart bis zur Realisierung einzuhalten. PROFINET ermöglicht deutliche Zeiteinsparungen, da sich beispielsweise einzelne Anlagenteile unabhängig testen, in Betrieb nehmen und validieren lassen. Diese Teilinbetriebnahmen können zeitlich je nach Realisierungsgrad durchgeführt werden. So profitieren Sie mit PROFINET von einer schnellen und flexiblen Inbetriebnahme und reduzieren gleichzeitig Ihre Kosten.

Ein Kabel für alles

PROFINET – das ist ein universelles Netzwerk für die Übermittlung und den Transport aller erforderlichen Daten wie Diagnose-, Safety-, IO-, Energieeffizienz- oder TCP/IP-Daten. Effizienter geht’s kaum.

Einfache Verkabelung

PROFINET ermöglicht die einfache und schnelle Konfektionierung von Kupfer- und Lichtwellenleitungen vor Ort durch farbige Zuordnung der Leitungen zu Steckern. Über die gesamte Systemlebensdauer werden die Kosten durch zuverlässige Schirmkontaktierung, Zugentlastung und gute EMV-Schirmung bei Kupferleitungen reduziert.

Geräte-/Netzdiagnose

Ohne spezielles Engineering können Sie direkt auf Diagnoseinformationen über Standard-Webbrowser und die in den Produkten integrierten Webserver zugreifen. Das kostenlose Inbetriebnahme-Tool PRONETA hilft, alle konfigurierbaren Bestandteile nach Verdrahtung per IO-Check zu überprüfen. Einzelne Teile können sogar schon vorab getestet werden.

Betrieb und Wartung

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Für höchste Effizienz und Produktivität müssen Anlagen zuverlässig laufen. PROFINET steigert diese Zuverlässigkeit enorm und gewährleistet mit durchgängiger Systemdiagnose die Überwachung der Gesamtanlage. Die eingesetzten Fertigungsparameter sorgen für Datensicherheit und Safety Integrated für die Sicherheit von Mensch und Maschine. PROFINET trägt auch zu mehr Energieeffizienz bei: Mit dem standardisierten Profil PROFIenergy lassen sich Verbraucher in Ruhezeiten ab- und danach wieder einschalten.

Robustheit / Stabilität

Dank seiner Robustheit lässt sich PROFINET auch in EMV-kritischen Bereichen problemlos einsetzen.

Hohe Datenrate

PROFINET-Geräte können Sie auch in Netzwerke mit höheren Übertragungsraten einbinden – dies schützt Ihre Investitionen.

Energieeffizienz

PROFIenergy ermöglicht das Abschalten von PROFINET-Geräten in Ruhepausen – ebenso wie die Erfassung von Messwerten und Statusinformationen für Energie-und Lastmanagement.

Offener Standard

Dank der Offenheit von PROFINET können Sie via Standard Ethernet (IEEE 802.3) über gesicherte VPN-Verbindung auf Maschinen und Anlagen zugreifen – etwa für Fernwartungszwecke. Die Automatisierungszelle und alle Geräte ohne eigene Schutzfunktion werden dabei durch ein Security-Modul vor unbefugten Zugriffen geschützt – von Spionage bis zu Manipulationen.

Safety

Safety Integrated bietet zuverlässigen Schutz von Mensch, Maschine und Umwelt – und ist damit die Antwort auf kontinuierlich steigende Anforderungen an die funktionale Sicherheit. Die Funktion ist im Engineering, in der Kommunikation und in den Geräten direkt integriert und macht auch drahtlose Technik sicher.

Geräte-/Netzdiagnose

Per Remote Access können Sie eine Überwachung Ihres kompletten Netzwerks, eine durchgängige Systemdiagnose sowie gesicherter Fernzugriff realisieren.

Downloads, Support, Services

Wissenswertes zu PROFINET

Laden Sie sich weiterführende Broschüren und Unterlagen zu PROFINET herunter. Support-Links leiten Sie z.B. zu den produktspezifischen FAQs, Handbüchern, Produktmitteilungen und technischen Daten. Entdecken Sie auch unsere Services, die Ihnen aktuelles Know-how und eine hohe Maschinenverfügbarkeit sichern.

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Wie Profis ihre Maschinen vernetzen

Maschinenbauunternehmen setzen auf PROFINET – wegen der hohen Performance, der Wirtschaftlichkeit und des einfachen Aufbaus. Klicken Sie sich durch zwei beispielhafte Referenzen!

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