标准化是工业4.0应用的基础，TCP/IP的开放性是广泛应用的基础。
TCP/IP的开放性是大量应用的基础
上市设备数量的最新数据说明了一切：2019年安装了640万台PROFINET设备，创下了新纪录。这相当于25%的年增长率，总数为3240万。
有趣的是它的广泛应用——PI技术在所有行业都有应用。人们常常忽视的是，今天成功的基础是几十年前打下的。这包括以太网标准的使用、模块化解决方案、一致性决策、对TCP/IP和其他IT协议的开放性。
PROFINET体系结构的优点是TCP/IP独立于IO通信，并且与IO通信并行，不需要额外的硬件。此外，这种方法即使在控制器发生故障或出现问题时也能工作，并且不需要任何控制器的计算能力。例如，可以很容易地将控制器或设备旁边的附加边缘网关与其他协议集成到网络中。
图1：集成TCP/IP的固件体系结构
容易获得诊断数据
“工业4.0”基于生产设施现场的广泛信息。除了自动化生产和设备的控制外，远程维护、资产管理、预测性维护、状态监测和数据分析越来越需要这些信息，以优化生产并使生产更加灵活。
诊断信息在发生时首先传输到控制系统，并由报警机制进行确认。详细信息可以从控制器请求，以便在HMI中显示，也可以从其他参与者（如网络中的维护站）请求。
图2： 报警和非循环读取诊断信息以及控制系统中的反应
报警和对诊断信息的非循环读取使控制系统产生反应。此外，叠加系统也可以独立地收集这些信息。
另一个例子
有时需要集中记录整个工厂所使用设备的固件和硬件版本，以便进行更新。两者都是典型的诊断任务，乍看起来并不特别复杂。然而，在实践中，如何准备这些信息，使其能够在实践中使用，这是一个挑战。
如果没有PI的工作，用户将无法获得这些信息，或者只能在有限的范围内获得这些信息。设计中的确定性和速度
实时数据和TCP/IP数据在PROFINET网络中共存。需要适当的机制来确保不同需求的可伸缩性。在RT中，PROFINET实时数据在优先级排序中优先级高于TCP/IP数据。因此，可以实现几毫秒范围的总线周期时间。在等时实时（IRT）中，网络和应用程序以1微秒的精度同步，IO通信被精确规划。因此，IRT特别适用于要求高的网络，例如印刷机所需的网络，其中大量驱动器必须以高精度同步运行。这使得循环时间可达31.25微秒。这些机制现在也用于时间敏感网络（TSN）（见PROFINET基于TSN）
IO数据与TCP/IP网络流量分配
图3： IO数据与TCP/IP网络流量分配
客户利益：开放性和跨供应商数据建模
为了确保开放性和供应商独立性，标准化是必须的，但同时也很复杂，因为来自不同公司的专家必须一起合作，而高效，清晰、开放和可理解的流程提供了必要的基础支撑。这不仅适用于PROFINET通信系统，也适用于已成功使用多年的PROFIsafe、PROFIenergy或PROFIdrive等用户行规。
PI负责协调这些不同的任务，否则每个设备制造商必须单独详细说明哪些用户可以访问哪些数据以及如何显示这些数据。反过来，用户必须为他的每一个设备做特定的集成。这在细节上太复杂了。
不过得益于PI的 工作，实际上已经有标准的解决方案，因此集成设备的程序员也可以轻松不少。这同样适用于系统的启动。在这里，用户不必担心参数化，也不必担心特定设备何时启动。用户还可以放心地将同步性、冗余性和快速启动等方面交给PI。设备制造商只需使用所提供的技术包即可。
对于某些用例特定需求的简单解决方案，有许多不同的可选特性，例如：
——并行读取输入，节省控制器之间例程复制
——连接安全和标准控制器
整个过程易于集成
PI非常注重在标准化机构、安全专家和IT专业人士、基础技术提供商、设备制造商、设备制造商和用户之间建立顺畅工作流程和接口。这也才有与其它机构强有力的合作，例如与OPC基金会，eCl@ss，Fieldcomm Group，AIDA或Namur的合作。
另一个重要产耱点是制定移植战略，使以前的投资得到保护。换句话说：PI着眼于大局，接受社区的建议。因此，新的主题可以在一个大市场中更快地实施。
