隨著“中國制造2025”戰(zhàn)略規(guī)劃正式啟航，智能制造受到國內(nèi)各行各業(yè)越來越廣 泛的關(guān)注。但是，這對于實(shí)際生產(chǎn)制造意味著什么呢？意味著設(shè)備和系統(tǒng)以及各種信息的可用性日益網(wǎng)絡(luò)化，將會使工業(yè)設(shè)備和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)變得更加復(fù)雜。而針對日漸 復(fù)雜系統(tǒng)的發(fā)展趨勢一個(gè)簡單、創(chuàng)新的回應(yīng)是：標(biāo)準(zhǔn)的PROFINET協(xié)議。

2015年8月26日，為使中國制造企業(yè)充分了解標(biāo)準(zhǔn)的PROFINET協(xié)議， 中國PROFIBUS & PROFINET協(xié)會（以下簡稱PI-China）攜西門子、ABB、菲尼克斯電氣、德國赫優(yōu)訊、瑞典HMS、Deuschmann中國、中科博微、蘇州 美名、四川零點(diǎn)自動化、廣州虹科等多家會員單位以“PROFINET連接智能世界，引領(lǐng)工業(yè)新時(shí)代”為主題，走進(jìn)了2015年度巡回路演第5站——巴蜀之 地的成都。為期兩個(gè)月的時(shí)間，PI-China2015年度巡回路演已分別登陸武漢、西安、深圳、上海4個(gè)城市，吸引了來自冶金、石化、電力、能源、軌道 交通、IT以及國內(nèi)整車制造廠商、系統(tǒng)集成商和設(shè)計(jì)院在內(nèi)超過500位專家代表的參與。

PROFINET為智能制造提供“實(shí)現(xiàn)技術(shù)”

不管是工業(yè)4.0還是中國制造2025戰(zhàn)略規(guī)劃，均體現(xiàn)的是生產(chǎn)模式從“集中 型”到“分散型”的轉(zhuǎn)變，分散型模式代表生產(chǎn)制造過程中虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界的交互關(guān)系，在構(gòu)建智能物聯(lián)網(wǎng)時(shí)將發(fā)揮重要作用。未來，工業(yè)生產(chǎn)制造將不再只是 “加工”產(chǎn)品，取而代之的是產(chǎn)品通過數(shù)據(jù)通信向機(jī)械傳達(dá)如何采取正確操作的信息與指令。

那問題就來了，PROFINET如何匹配“物聯(lián)網(wǎng)”。該問題的關(guān)鍵詞是“匹 配”。標(biāo)準(zhǔn)的PROFINET協(xié)議僅是“大餅中的一塊”。其主要關(guān)心的是確定性控制、數(shù)據(jù)訪問及生產(chǎn)工作時(shí)間最大化。同時(shí)，PROFINET也是一個(gè)開放 性的網(wǎng)絡(luò)，這意味著其他應(yīng)用（比如HTTP, SNMP, ARP, TCP/IP等）可以無縫運(yùn)行在PROFNET的同一根電纜上。因?yàn)镻ROFINET協(xié)議確保了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換，用戶能夠?qū)⑵涫褂迷谒麄兯芸吹降娜魏螒?yīng)用 中。但事實(shí)是可能需要其他協(xié)議將信息傳輸?shù)狡髽I(yè)層系統(tǒng)中。比如，OPC UA是移動信息的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。您可以輕易預(yù)見到這樣一個(gè)系統(tǒng)，部署PROFINET協(xié)議用于控制和數(shù)據(jù)訪問，部署OPC UA協(xié)議用于信息。無論智能制造朝哪個(gè)方向發(fā)展，開放性的PROFINET標(biāo)準(zhǔn)都將有助于您激勵(lì)創(chuàng)新。

而且，PI作為全球性的工業(yè)通信組織開發(fā)了非常完善的基礎(chǔ)性行規(guī)，比如 PROFIsafe用于安全領(lǐng)域，PROFIenergy用于節(jié)能，PROFIdrive用于驅(qū)動及運(yùn)動控制領(lǐng)域，為智能制造和工業(yè)4.0的應(yīng)用和發(fā)展奠 定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，2014年9月，PROFINET已正式批準(zhǔn)為中國國家推薦性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為中國本土企業(yè)選用該技術(shù)提供了更加便利的條件及信心。

PROFINET：為機(jī)器制造提供高性能

首先，通信技術(shù)支持先進(jìn)機(jī)器采用創(chuàng)新技術(shù)。也就是說，它能夠憑借準(zhǔn)確和高性能的通信進(jìn)行快速生產(chǎn)。如今的通信速率比傳統(tǒng)現(xiàn)場總線系統(tǒng)更快，PROFINET能夠提供當(dāng)前以及面向未來的高性能。

對于機(jī)器制造而言，創(chuàng)新不僅是實(shí)現(xiàn)快速通信，而且是高性能傳感器和執(zhí)行器的集 成。對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控和優(yōu)化。因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)允許多重應(yīng)用和協(xié)議并行。TCP/IP、大量的PROFINET 非周期數(shù)據(jù)以及 PROFINET實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)均可在同一個(gè)架構(gòu)中運(yùn)行。在調(diào)試時(shí)有2點(diǎn)是十分重要。一方面，小單元或模塊可使用控制器進(jìn)行獨(dú)立測試；另一方 面，PROFINET支持自動分配設(shè)備名稱，使得設(shè)備的快速定位和診斷成為可能，因此降低了成本而且簡化了組態(tài)。

憑借由眾多廠商支持的PROFINET技術(shù)，現(xiàn)代先進(jìn)制造業(yè)已經(jīng)開始利用 PROFINET技術(shù)在全球各行各業(yè)并為現(xiàn)場層帶來極大的利益，為實(shí)施創(chuàng)新型機(jī)器制造和工廠解決方案提供了有力保障。同時(shí)，基于PROFINET優(yōu)秀的靈 活性和開放性，用戶可根據(jù)具體需求任意設(shè)計(jì)機(jī)器和工廠的系統(tǒng)架構(gòu)。除此之外，PROFINET的高效性還意味著用戶可以實(shí)現(xiàn)資源的有效利用并顯著提升工廠 的運(yùn)營效率。

數(shù)字化工廠的典型模板

本次研討會除了豐富的技術(shù)報(bào)告及現(xiàn)場設(shè)備演示外，參會代表還有幸參觀了西門子在 成都的數(shù)字化工廠，親自體會了PROFINET的創(chuàng)新之旅。面向未來的西門子數(shù)字化工廠平臺是一個(gè)高度集成的自動化、信息化整體解決方案。平臺頂層是 PLM 與ERP 信息化系統(tǒng)的貫通，提供主數(shù)據(jù)、工藝路線、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、物料清單、生產(chǎn)訂單;第二和第三層以西門子SIMATIC完成生產(chǎn)管理層MES 系統(tǒng)和監(jiān)控操作層DCS信息數(shù)據(jù)的串聯(lián)與交互，從而有效地實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的自動化和智能化;第四和第五層使用了TIA系統(tǒng)，將工廠自動化底層的控制 層和現(xiàn)場層的各種控制單元和設(shè)備統(tǒng)一管理起來。從西門子數(shù)字化工廠平臺架構(gòu)中可以看到，PROFINET是整個(gè)工廠傳輸大數(shù)據(jù)和高精度控制的基礎(chǔ)，極大提 升了工業(yè)制造的智能化和高效化，同時(shí)也提升了生產(chǎn)的安全性

未來，對于信息技術(shù)與傳統(tǒng)制造業(yè)創(chuàng)新融合，邁向智能制造的新時(shí)代，標(biāo)準(zhǔn)化的工業(yè)通信技術(shù)至關(guān)重要，PROFINET作為全球領(lǐng)先的工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，將繼續(xù)發(fā)揮其綿薄之力，助力中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

來源：機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所網(wǎng)站