PROFINET由PROFIBUS國(guó)際組織（PROFIBUS International，PI）推出，是新(xīn)一代基于工(gōng)業以太網技(jì )術的自動化總線(xiàn)标準。

作(zuò)為(wèi)一項戰略性的技(jì )術創新(xīn)，PROFINET為(wèi)自動化通信領域提供了一個完整的網絡解決方案，囊括了諸如實時以太網、運動控制、分(fēn)布式自動化、故障安(ān)全以及網絡安(ān)全等當前自動化領域的熱點話題，并且，作(zuò)為(wèi)跨供應商(shāng)的技(jì )術，可(kě)以完全兼容工(gōng)業以太網和現有(yǒu)的現場總線(xiàn)（如PROFIBUS）技(jì )術，保護現有(yǒu)投資。

PROFINET是适用(yòng)于不同需求的完整解決方案，其功能(néng)包括8個主要的模塊，依次為(wèi)實時通信、分(fēn)布式現場設備、運動控制、分(fēn)布式自動化、網絡安(ān)裝(zhuāng)、IT标準和信息安(ān)全、故障安(ān)全和過程自動化。

1. PROFINET實時通信

根據響應時間的不同，PROFINET支持下列三種通訊方式：

1.1. TCP/IP标準通訊

PROFINET基于工(gōng)業以太網技(jì )術，使用(yòng)TCP/IP和IT标準。TCP/IP 是IT 領域關于通信協議方面事實上的标準，盡管其響應時間大概在100 ms的量級，不過，對于工(gōng)廠控制級的應用(yòng)來說，這個響應時間就足夠了。

1.2. 實時（RT）通訊

對于傳感器和執行器設備之間的數據交換，系統對響應時間的要求更為(wèi)嚴格，因此，PROFINET提供了一個優化的、基于以太網第二層（Layer 2）的實時通訊通道，通過該實時通道，極大地減少了數據在通訊棧中(zhōng)的處理(lǐ)時間，PROFINET實時通訊（RT）的典型響應時間是5－10ms。

1.3. 同步實時（IRT）通訊

在現場級通訊中(zhōng)，對通訊實時性要求最高的是運動控制（Motion Control），PROFINET的同步實時（Isochronous Real-Time, IRT）技(jì )術可(kě)以滿足運動控制的高速通訊需求，在100個節點下，其響應時間要小(xiǎo)于1ms，抖動誤差要小(xiǎo)于1μs，以此來保證及時的、确定的響應。

2. PROFINET分(fēn)布式現場設備：

通過集成PROFINET接口，分(fēn)布式現場設備可(kě)以直接連接到PROFINET上。對于現有(yǒu)的現場總線(xiàn)通訊系統，可(kě)以通過代理(lǐ)服務(wù)器實現與PROFINET的透明連接。例如，通過IE/PB Link（PROFINET和PROFIBUS之間的代理(lǐ)服務(wù)器）可(kě)以強一個PROFIBUS網絡透明的集成到PROFINET當中(zhōng)，PROFIBUS各種豐富的設備診斷功能(néng)同樣也适用(yòng)于PROFINET。對于其他(tā)類型的現場總線(xiàn)，可(kě)以通過同樣的方式，使用(yòng)一個代理(lǐ)服務(wù)器将現場總線(xiàn)網絡接入到PROFINET當中(zhōng)。

3. PROFINET運動控制

通過PROFINET的同步實時（IRT）功能(néng)，可(kě)以輕松實現對伺服運動控制系統的控制。

在PROFINET同步實時通訊中(zhōng)，每個通訊周期被分(fēn)成兩個不同的部分(fēn)，一個是循環的、确定的部分(fēn)，稱之為(wèi)實時通道；另外一個是标準通道，标準的TCP/IP數據通過這個通道傳輸。

    在實時通道中(zhōng)，為(wèi)實時數據預留了固定循環間隔的時間窗，而實時數據總是按固定的次序插入，因此，實時數據就在固定的間隔被傳送，循環周期中(zhōng)剩餘的時間用(yòng)來傳遞标準的TCP/IP數據。兩種不同類型的數據就可(kě)以同時在PROFINET上傳遞，而且不會互相幹擾。通過獨立的實時數據通道，保證對伺服運動系統的可(kě)靠控制。

4.  PROFINET與分(fēn)布式自動化

随着現場設備智能(néng)程度的不斷提高，自動化控制系統的分(fēn)散程度也越來越高。工(gōng)業控制系統正由分(fēn)散式自動化向分(fēn)布式自動化演進，因此，基于組件的自動化（Component Based Automation，CBA）成為(wèi)新(xīn)興的趨勢。工(gōng)廠中(zhōng)的相關的機械部件、電(diàn)氣/電(diàn)子部件和應用(yòng)軟件等具(jù)有(yǒu)獨立工(gōng)作(zuò)能(néng)力的工(gōng)藝模塊抽象成為(wèi)一個封裝(zhuāng)好的組件，各組件間使用(yòng)PROFINET連接。通過SIMATIC iMap軟件，即可(kě)用(yòng)圖形化組态的方式實現各組件間的通訊配置，不需要另外編程，大大簡化了系統的配置及調試過程；通過模塊化這一成功理(lǐ)念，可(kě)以顯著降低機器和工(gōng)廠建設中(zhōng)的組态與上線(xiàn)調試時間。在使用(yòng)分(fēn)布式智能(néng)系統或可(kě)編程現場設備、驅動系統和I/O時，還可(kě)以擴展使用(yòng)模塊化理(lǐ)念，從機械應用(yòng)擴展到自動化解決方案。另外，也可(kě)以将一條生産(chǎn)線(xiàn)的單個機器作(zuò)為(wèi)生産(chǎn)線(xiàn)或過程中(zhōng)的一個"标準模塊"進行定義。作(zuò)為(wèi)設備與工(gōng)廠設計者，工(gōng)藝模塊化能(néng)夠更容易、更好地對您的設備與系統進行标準化和再利用(yòng)。使您能(néng)夠對不同的客戶要求更快、更具(jù)靈活性地作(zuò)出反應。您可(kě)以對各台設備和廠區(qū)提前進行預先測試--極大地縮短系統上線(xiàn)調試階段。作(zuò)為(wèi)系統操作(zuò)者，從現場設備到管理(lǐ)層，你都可(kě)以從IT标準的通用(yòng)通訊中(zhōng)獲得好處。對現有(yǒu)系統進行擴展也很(hěn)容易。

5. PROFINET網絡安(ān)裝(zhuāng)

PROFINET支持除星形、總線(xiàn)形和環形拓撲結構。為(wèi)了減少布線(xiàn)費用(yòng)，并保證高度的可(kě)用(yòng)性和靈活性，PROFINET提供了大量的工(gōng)具(jù)幫助用(yòng)戶方便的實現PROFINET的安(ān)裝(zhuāng)。特别設計的工(gōng)業電(diàn)纜和耐用(yòng)連接器滿足EMC和溫度要求，并且在PROFINET框架内形成标準化，保證了不同制造商(shāng)設備之間的兼容性。

6. PROFINET IT标準與網絡安(ān)全

 PROFINET的一個重要特征就是可(kě)以同時傳遞實時數據和标準的TCP/IP數據。在其傳遞TCP/IP數據的公(gōng)共通道中(zhōng)，各種業已驗證的IT技(jì )術都可(kě)以使用(yòng)（如http、HTML、SNMP、DHCP和XML等）。在使用(yòng)PROFINET的時候，我們可(kě)以使用(yòng)這些IT标準服務(wù)加強對整個網絡的管理(lǐ)和維護，這意味着調試和維護中(zhōng)的成本的節省。

       PROFINET實現了從現場級到管理(lǐ)層的縱向通訊集成，一方面，方便管理(lǐ)層獲取現場級的數據，另一方面，原本在管理(lǐ)層存在的數據安(ān)全性問題也延伸到了現場級。為(wèi)了保證現場級控制數據的安(ān)全，PROFINET提供了特有(yǒu)的安(ān)全機制，通過使用(yòng)專用(yòng)的安(ān)全模塊，可(kě)以保護自動化控制系統，使自動化通訊網絡的安(ān)全風險最小(xiǎo)化。

7.  PROFINET故障安(ān)全

在過程自動化領域中(zhōng)，故障安(ān)全是相當重要的一個概念。所謂故障安(ān)全，即指當系統發生故障或出現緻命錯誤時，系統能(néng)夠恢複到安(ān)全狀态（即"零"态），在這裏，安(ān)全有(yǒu)兩個方面的含義，一方面是指操作(zuò)人員的安(ān)全，另一方面指整個系統的安(ān)全，因為(wèi)在過程自動化領域中(zhōng)，系統出現故障或緻命錯誤時很(hěn)可(kě)能(néng)會導緻整個系統的爆炸或毀壞。故障安(ān)全機制就是用(yòng)來保證系統在故障後可(kě)以自動恢複到安(ān)全狀态，不會對操作(zuò)人員和過程控制系統造成損害。

    PROFINET集成了PROFISafe行規，實現了IEC61508中(zhōng)規定的SIL3等級的故障安(ān)全，很(hěn)好的保證的整個系統的安(ān)全。

8. PROFINET與過程自動化

        PROFINET不僅可(kě)以用(yòng)于工(gōng)廠自動化場合，也同時面對過程自動化的應用(yòng)。工(gōng)業界針對工(gōng)業以太網總線(xiàn)供電(diàn)，及以太網應用(yòng)在本質(zhì)安(ān)全區(qū)域的問題的讨論正在形成标準或解決方案。PROFIBUS國(guó)際組織計劃在2006年的時候會提出PROFINET進入過程自動化現場級應用(yòng)方案。

        通過代理(lǐ)服務(wù)器技(jì )術，PROFINET可(kě)以無縫的集成現場總線(xiàn)PROFIBUS和其它總線(xiàn)标準。今天，PROFIBUS是世界範圍内唯一可(kě)覆蓋從工(gōng)廠自動化場合到過程自動化應用(yòng)的現場總線(xiàn)标準。集成PROFIBUS現場總線(xiàn)解決方案的PROFINET是過程自動化領域應用(yòng)的完美體(tǐ)驗。

        作(zuò)為(wèi)國(guó)際标準IEC61158的重要組成部分(fēn)，PROFINET是完全開放的協議，PROFIBUS國(guó)際組織的成員公(gōng)司在2004年的漢諾威展覽會上推出了大量的帶有(yǒu)PROFINET接口的設備，為(wèi)PROFINET技(jì )術的推廣和普及起到了積極的作(zuò)用(yòng)。随着時間的流逝，作(zuò)為(wèi)面向未來的新(xīn)一代工(gōng)業通訊網絡标準，PROFINET必将為(wèi)您和您的自動化控制系統帶來更大的收益和便利。