Einführung in PROFINET: Architektur, Geräteprofile, Echtzeitklassen RT und IRT, Diagnose und Inbetriebnahme.
PROFINET (Process Field Network) ist der führende Industrial-Ethernet-Standard für die Fabrikautomation. Entwickelt von PROFIBUS & PROFINET International (PI), kombiniert PROFINET die Vorteile von Ethernet mit den Anforderungen der Automatisierungstechnik.
PROFINET ermöglicht deterministische Kommunikation, vertikale Integration (IT/OT-Konvergenz) und nahtlose Integration bestehender PROFIBUS-Systeme.
| Variante | Zykluszeit | Anwendung |
|---|---|---|
| PROFINET RT | 1-10 ms | Standard-Automatisierung |
| PROFINET IRT | < 1 ms | Motion Control, Antriebstechnik |
| PROFINET CBA | Nicht-echt | IT-Integration |
| Rolle | Funktion | Beispiel |
|---|---|---|
| IO-Controller | Master, steuert IO-Devices | SPS (z.B. S7-1500) |
| IO-Device | Slave, dezentrale Peripherie | ET 200SP, Antrieb |
| IO-Supervisor | Engineering, Diagnose | STEP 7, TIA Portal |
| Adresstyp | Format | Verwendung |
|---|---|---|
| MAC-Adresse | AA:BB:CC:DD:EE:FF | Layer 2 (Ethernet) |
| IP-Adresse | 192.168.0.x | IT-Kommunikation |
| Gerätename | station-1 | PROFINET-Identifikation |
| Kategorie | Kabel | Max. Länge |
|---|---|---|
| Standard | Cat 5e / Cat 6 | 100 m |
| Industrial | Cat 5e/6 IP67 | 100 m |
| Glasfaser | MM/SM | 2-15 km |
| Diagnoseebene | Information |
|---|---|
| Gerätestatus | Online/Offline, Fehler |
| Kanaldiagnose | Kurzschluss, Drahtbruch |
| Netzwerkdiagnose | Topologie, Portstatus |
| Timing-Analyse | Zykluszeit, Jitter |
Aufgabe
S7-1500 steuert G120 Frequenzumrichter über PROFINET
Lösung
Drehzahlregelung mit 10 ms Zykluszeit
PROFINET Kurzübersicht:
| Aspekt | PROFINET RT | PROFINET IRT |
|---|---|---|
| Zykluszeit | 1-10 ms | < 1 ms |
| Jitter | ±1 ms | < 1 µs |
| Standard-Switch | Ja | Nein (IRT-Switch) |
| Motion Control | Nein | Ja |
Typische Anwendung:
Für PROFINET RT ja. Für IRT werden spezielle IRT-fähige Switches benötigt, da hier die Pakete zeitlich exakt koordiniert werden müssen.
PROFINET basiert auf Ethernet (100 Mbit/s+), PROFIBUS auf RS-485 (12 Mbit/s max). PROFINET ermöglicht höhere Datenraten, mehr Teilnehmer und IT-Integration.
Die General Station Description (GSDML für PROFINET) beschreibt die Eigenschaften eines Geräts: Module, Telegramme, Parameter. Sie wird vom Gerätehersteller bereitgestellt.
