PROFINET為工業4.0提供開放平臺

文/ Sabine Mühlenkamp

過程自動化

PROFINET為工業4.0提供開放平臺

文/ Sabine Mühlenkamp

流程工業的以太網——Profinet現場總線提供了一個基于工業以太網的開放式平臺解決方案。自其誕生以來，在流程工業領域一直發揮著越來越重要的作用。它保證了流程工藝技術長期的穩定性，而且也提供了很好的投資保障。

Profinet已經奠定了在流程工業領域中工業4.0應用的基礎

流程工業企業正在尋找新的生產和經營模式，以便保證企業能夠靈活地滿足市場需求，最終成功占領市場。

小批量生產和特種產品的生產是行業的發展大勢。這些業務流程涉及到化工公司、設備供應商和最終用戶。

而有關工業4.0、網絡化生產和智能化通信的討論帶給業內人士很大的啟迪。提高經濟性的措施已經具備，但缺少的是相關的標準，尤其是通信技術中使用靈活的接口。此時，Profinet現場總線是一種理想的選擇，因為它滿足了跨技術領域的種種要求。

Profibus PA和Profinet鋪平了道路

Profibus PA現場總線已經為現場通信的數字化奠定了良好的基礎。

Profibus PA現場總線允許使用很長的電纜，在惡劣的工況環境中具有易燃易爆炸安全防護功能，能夠完全把現場的儀器設備數字化地集成到主控系統和企業的設備資產管理系統中。

使用Profibus PA現場總線能夠用數字式通信技術來替代模擬式的通信技術，帶給企業所有數字化通信技術的優點以及簡單實現本質安全的防爆保護（FISCO標準模式）。

因此，今天在世界各地都可以看到“耦合有PA段的Profibus DP”，這種組合式現場總線已經得到了廣泛的應用。該現場總線配置方式有著很強的生命力。借助于Profinet的代理技術規范可以把兩大現場總線技術的長處結合到一起，保證長期的投資可靠性。

許多設備生產企業生產了多種不同的網關，而利用這些網關就可以把Profibus PA現場總線的一段集成到Profinet之中。從而也就能夠支持其他應用廣泛的現場總線工具來完成例如儀器設備配置、參數賦值和狀態監控等任務。

PI協會正在為流程工業企業進一步研發Profinet現場總線技術。

目前已經有了適合于Prof i bus系統和Profinet系統的PA儀器設備4.0，利用他們開發的PA儀器設備4.0將使得現場總線工程項目的設計、安裝調試和元器件更換變得更加簡單和統一。

在獨立于自動化企業的現場總線儀器設備與主控系統相互通信的項目中，PA儀器設備4.0提供了“中性通道”的標準化接口，它能夠準確地“復制”現場總線所用儀器設備的功能，并用擴展的Profil-GSD形式做好儀器設備集成的所有準備工作。

經工業以太網所傳遞的大數據量開拓了迄今為止的數據和信息交換性能，這不僅為流程設備運營商提供了有價值的數據和關鍵詞，更為他們提供了整套流程設備極有說服力的信息。

此外，流程工業企業希望能夠得到操作簡便的解決方案，包括大量數據處理能力的解決方案 ，以及有著很高的可用性、靈活的拓撲結構、牢固的連接技術、冗余技術和暢通無阻的高性能解決方案。

同時，Ex易燃易爆炸安全防護能力也非常重要。在過去的幾年里，PI協會開發了一系列的現場總線技術以滿足用戶的種種需求，包括流程工業故障診斷和狀態監控技術、FDI、 Profienergy以及Profinet Security等Profinet現場總線技術。

這些新開發的技術是最終用戶、設備生產企業和研究機構密切合作的成果，并采用了開放式的技術，具有很長的生命力，可以在數十年的時間里使用。現場總線儀器設備集成技術FDI的發展就是一個很好的例子。

同時，現有的流程工業設備中很多場合正在使用Profinet現場總線技術，尤其是在可用性和易燃易爆危險環境要求較低，電纜長度較長的應用場合中，例如水處理和污水凈化處理領域。

此時，最重要的是可供使用的現場總線儀器設備，從流量計到物位計，許多種類的現場總線儀器設備都可與Profinet現場總線連接。

流程工業企業要走的路不同于其他工業領域。但各領域企業面臨的核心問題都是如何利用現場數據為企業創造更大價值。這必須通過網絡化的方式，采集信息、處理信息和評估信息，并且能夠暢通無阻且實時地把這些信息傳輸給控制系統或者企業管理層。Profinet現場總線是一個理想的選擇。 ●

本文作者系Profibus和Profinet現場總線PI協會的自由撰稿人。