在规划阶段,以及在建立一个工厂或机器时,会进行许多更改或调整。当然,变更应该直接体现在现有的工厂文件中。但在现实中,这日常工作通常做的不到位。这种不一致可能贯穿于工厂的整个生命周期。以致最后,由于订购了错误的备件而导致无法按计划进行维护或修理。每个人都希望获得更简单、更可靠的文档。
PROFINET的资产识别功能为此提供了广泛的支持,允许记录工厂拓扑结构,自动识别设备、模块和子模块。
所有相关信息都可以方便快捷地访问-完全独立于制造商,也独立于控制系统的状态和功能。这些信息对于资产管理尤为重要,即安装了哪些设备、涉及哪个版本以及它们处于什么状态。更重要的是,可用性更为广泛的维修保养计划。
随着资产记录服务(映射到资产管理记录(AMR))的引入,现有的识别和维护服务(I&M)正在得到补充。这使得整个站点的资产管理自动化,甚至是那些没有通过PROFINET建模的组件。
简单而快速的诊断机制提高了机器和系统的可用性,是提高生产率的基础。PROFINET的一致诊断使得在很短的时间内获得机器或系统状态的总览成为可能。
现在已经有一整套工具和装置来收集调试、持续运行或发生故障时的一般信息和详细诊断信息,并且以用户友好的方式提供给用户。大量可能的错误已经标准化(例如短路),因此无论制造商是谁,对于相同的错误,发送给用户的都是相同的消息。对于特定于设备或制造商的错误,则在通用站点描述(GSD)文件中进行描述。
OPC-UA、时间敏感网络(TSN)或现场设备集成(FDI)也为更好更快地获取重要信息提供了有吸引力的可能性。不过,单靠这些技术还无法提供数据,但现场超过3000万个具有PROFINET接口的设备可以。现在要的是把这两个世界结合在一起,这就是PI给自己的任务,这正是使用PROFINET的OPC UA配套规范将数据映射到OPC UA数据模型中的原因。
由于PROFINET的开放性,可以增加额外带有OPC-UA接口的传感器,这些传感器可以直接将其值发送到相应的云服务或边缘网关,而不必费力地重建自动化解决方案。
IRT(等时实时)网络的工作时钟同步是设备内部处理过程同步的基础。得益于此,所有分布式设备的输入可以同步记录并在控制系统中处理,然后同步运动控制驱动器和其他设备的输出。
PI技术的一大优势是可扩展的冗余性,根据工作量、成本或期望的可用性,可以获得适合各自需求的解决方案。
PROFINET提供两种介质冗余解决方案:介质冗余协议(MRP)和规划复制的介质冗余协议(MRPD)。
系统冗余也在发挥着他的作用,如面要两个控制器可以访问一个设备(S2),或者对两个不同控制器有不同的接口(R1)。介质冗余和系统冗余组合应用也是可能的,这可能是过程自动化或基础设施项目所需要的。
IO-Link使数据能够在IO-Link设备(传感器和执行器)和IO-Link主站(IO模块或控制器)之间进行交换。这与工业 4.0的步调完全一致,使得从传感器/执行器到机器和系统所有层级的数据都可用—这是实现全新和更好的机器功能的潜力。
在自动化系统或现场总线的配置中,IO-Link系统由IO-Link主站代表,并通过相应的设备描述文件进行集成。IO-Link主站可以是现场总线的一个子站或用户,也可以是连接到现场总线的模块化IO系统的一部分。这两种情况下,IO-Link主站的描述文件都要描述其端口数量、地址范围和模块属性。
应用行规考虑了应用特定的特性,并允许达到更高层级上的标准化。众多的应用行规完善了产品线,如PROFIsafe、PROFIenergy、PROFIdrive或PROFIprocess。应用行规使得生产线上设备数据信息交换可以独立于制造商。
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