我的解決之道 – PROFINET

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自動化乙太網路標準

PROFINET － 提供建構機器與廠房結構的 最大自由。

PROFINET是業界領先的乙太網路標準，在全球有超過3百萬個節點。

PROFINET能夠加速流程、提高生產力並提升廠房可用性，讓公司

效率加倍，業績表現更出色。

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個人化成功全球化為各公司行號提供了全新的成長商機。但這些商機同時也代表了新的挑戰。唯有能夠迅速變更產品、以高速生產提供一貫高產品品質，並藉助最大化廠房可用性及低維護成本，因應短期市場趨勢的公司，才能夠在全球化市場的長期競爭中脫穎而出。 彈性、生產力與效率也是公司成功的決定性因素。PROFINET是開放性的工業乙太網路標準，能夠使上述因素達最佳化。PROFINET可提供各種等級的安全與高速資料交換，是穩定流程的基礎。PROFINET提供設計與建構廠房結構的最大自由。

科技創新的推手PROFIBUS & PROFINET International (PI)是全球最大的現場總線（Fieldbus）組織，共有超過1,400名成員，不僅推動技術發展，更促成國際化標準。此外更支援PROFIBUS至PROFINET的進階發展。

經過多年證實在PROFINET與PROFIBUS的科技基礎下，可使用如PROFIsafe、PROFIdrive及PROFIenergy等設定檔， 輕鬆實作科技需求。PROFIsafe能夠以標準網路元件，提供PROFIBUS與PROFINET的失效安全（fail-safe）通訊。PROFIdrive則是業界採用多年的應用程式設定檔，可於搭載PROFIBUS介面的驅動，也適用於採用PROFINET通訊的驅動。PROFIenergy能夠在生產暫停期間，自動切斷廠房各區電源，節省能源成本。PROFINET之所以能夠在全球擁有超過3百萬個節點，盤據現場總線市場，有部分也是因為這項創新技術的緣故。 開放的工業乙太網路標準為企業的永續經營鋪路。 我的解決之道 ² PROFINET。

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西門子以PROFINET，不斷為客戶創造利益。

彈性 效率 效能

量身打造的廠房概念

資源的最佳化用途 提高生產力

工業無線區域網路（LAN） 單一纜線，適用所有用途 速度

安全 裝置／網路診斷 高精準度

彈性化的拓撲學 能源效率 大量結構

開放標準 簡易接線 高傳輸速度

網頁工具 快速裝置更換作業 綜合備援(複聯式傳輸媒介)

可擴充性 耐用／穩定 快速啟動

優勢總覽：

西門子以PORFINET，將乙太網路標準應用於自動化作業。PROFINET提供各種等級的高速與安全資料交換，因此能夠實作創新技術機器及廠房概念。PROFINET的彈性與開放性，為使用者提供建構機器及廠房架構的最大自由。PROFINET的效率代表可用使用者資源的最佳化用途，並且可大幅提高廠房可用性。創新的西門子產品加上PROFINET的效能，能夠持續不斷地提高公司生產力。

身為PROFIBUS & PROFINET International (PI)成員之一的西門子，在PROFIBUS的開發期間做出重大貢獻。PROFIBUS之所以演進為PROFINET，就是希望無論在任何情況下， 都能夠為各產業類別公司提供最大的效益。

這就是為什麼西門子支持PROFINET，並為您的應用程式提供最大彈性、效率及效能的原因。

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提供您實作構想的最大彈性。

創新與產品生命週期愈來愈短。

所有產業類別無一倖免。因此，擁有快速的因應時間與最佳化流程，

才是長期競爭力的基礎。

PROFINET能夠提供廠房結構與生產流程的最大彈性，還可讓您實作創新

機器及廠房概念。例如，您可以將行動裝置整合至進出較為不便的地點。

有了工業化無線區域網路(LAN)， SIMATIC Mobile Panel為廠房的作業員提供更大的行動自由。 隨時取得所需的工具與資源 － 安全無虞。

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「我們的生產廠房內有許多移動區域，為此，我需要最大的彈性， 而這就是PROFINET所提供的保證。」

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最強特色 － 彈性化拓撲除了既有現場總線主要使用的線性拓撲之外， PROFINET也提供星狀、樹狀及環狀拓撲的應用。 透過主動式網路元件的交換科技，如工業用乙太網路交換器及媒體轉換器，或將交換器功能整合至現場設備，便可達成上述彈性拓撲應用。如此一來可提高機器與廠房規劃的彈性，同時精簡設備接線。 PROFINET網路不需專業知識即可安裝，並且符合工業環境的所有相關要求。安裝網路時，製造商與使用者可參閱PROFINET準則「接線與互連科技」。視用途 選擇使用對稱銅線或抗射頻干擾（RFI-resistant） 光纖纜線。

工業用無線區域網路（IWLAN）IWLAN可減少維護成本，提高可靠度並可確保高通訊效能。唯有PROFINET才能夠結合安全與IWLAN。

安全透過PROFIsafe提供安全相關的通訊，能夠確實保護 工作人員、環境及廠房。

彈性化的拓撲學除了線性拓撲之外，PROFINET也提供星狀、樹狀及 環狀拓撲的應用。

開放標準PROFINET的開放性奠定了統一機器／廠房自動化網路的基礎，以利程式設定的控制器以及標準乙太網路設備的連接。

網頁工具PROFINET為100%乙太網路，並且支援TCP/IP。 除此之外，此一功能也提供網頁技術的應用， 例如存取現場設備的整合式網頁伺服器。

可擴充性實作PROFINET之後，便可視需求擴充網路基礎結構，即時在運作期間也無妨。

PROFINET提供更大彈性。

不同的製造商設備可透過標準化且耐用（最高至IP65/IP67）的插頭連接器連接。 將交換器功能整合至設備後，便可構成根據現有機器或廠房結構設定的線性拓撲。如此將可節省接線的額外開銷，並減少如外接交換器等元件的成本。

PROFINET支援各種網路拓撲，因此可在機器及廠房

規劃中，提供高度彈性－

即使結合PROFIsafe的設定檔也不影響其彈性。

（備援）環狀

樹狀

星狀

線性

無線 通訊 (IWLAN)

PROFINET

PROFIsafe

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提高效率，增加您的經濟效益。

原物料價格不斷上漲，加上新的環保規定全球各公司都必須以更具

成本效益的方式，提高資源的使用效率。這樣的情況也同樣適用於生產

層面。PROFINET能夠使效率加倍。

簡單的設計結構可確保快速安裝完工，而可靠的裝置設備則可提供高度

廠房可用性。此外，全方位的診斷與維護概念可大幅減少廠房停機時間，

並降低維護成本。

SIMATIC ET 200S支援PROFIenergy 設定檔。如此可節省斷電期間的能

源，同時提高廠房效率。

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「使用PROFINET之後，只需一條纜線便可執行所有作業。這才是我要的真正效率。」

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單一纜線，適用所有用途PROFINET只需一條纜線，便可提供多樣功能：共同執行機器資料與標準IT資料。如此可建立整合，同時減少接線與訓練的額外開支，進而節省成本。

設備與網路診斷可讀取設備的各種廣泛診斷資料，迅速找出故障。 使用HTML標準網站，從本機或遠端皆可維修 PROFINET設備。

提高能源效率PROFIenergy可於生產暫停期間，以協調及集中管制的方式，關閉個別負載或整體生產裝置。

簡易接線迅速完成無故障的工業用網路安裝， 完全不需專業知識： 因為PROFINET採用FastConnect系統。

快速裝置更換作業更換PROFINET裝置時，IO控制器會偵測到新的裝置，並自動指派名稱。

高度耐用即使在現場設備使用交換器，就算網路中的某一區段故障，也不會影響整體廠房網路。PROFINET能夠針對EMI的關鍵敏感區域，確保光纖纜線的使用無礙。

PROFINET提供更高效率。

設備及網路診斷是重點所在 只要留下經過實地證實的PROFIBUS裝置型號，便可取得與PROFINET相同的診斷資訊。此外，裝置診斷也包含讀取裝置的特定模組及通道資料。如此可簡單迅速地找出故障位置。除了可取得裝置資訊外，網路管理的第一優先考量為網路操作的可靠性。

有鑑於維護與監控網路元件及其功能的現存標準， 簡單網路管理協定（SNMP）已經成為現有網路的 既定標準。PROFINET即採用此一標準，還可提供使用者熟悉的工具，藉此維修網路（如SINEMA伺服器網路管理軟體）。為了使PROFINET的維護更加便利，以便不論從本機或 遠端，皆可透過安全的VPN連線進行維護，使用者也 可以在現場裝置的內部網路伺服器中，建立常見HTML 標準中的應用程式特定網站。

PROFINET提供並聯的現場總線通訊及標準IT通訊（TCP/IP）。這項使用者／流程資料與 診斷資料傳輸的即時通訊，

是透過單一纜線執行。

可整合設定檔通訊 （如PROFIsafe、PROFIdrive或PROFIenergy），不需額外接線成本。

HMI 裝置 控制器

驅動器

動作

控制

PROFINET

PROFIenergyPROFIsafe

診斷資料

IO 資料

TCP/IP資料（網路）

現場設備存取 點

用戶端

模組

安全相關資料

節能資料

網路攝影機

CNC 控制器 現場設備

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提升生產力的高效能。

效能與精準是在市場上致勝的關鍵。因此，精準的動作控制、動態驅動、

高速控制器以及關鍵性的設備同步化，都是達到卓越產能的重要因素。

PROFINET的效能提供您滿足目前與未來需求的功能，以便您能夠不斷

增加生產力。SINAMICS驅動科技與PROFINET可確保機器所需的速度及動作控制用途的

最高準確度。

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「高速不代表一切。PROFINET不僅快速，而且事半功倍。」

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速度快速的動作控制應用程式需要高速資料交換。 PROFINET 循環時間短，可提高機器及廠房的生產力。

精準透過PROFINET通訊是您成功的關鍵。傳輸抖動低於 1 μs，達最大的精準循環，進而確保高產品品質。

大量結構使用PROFINET之後，一部SIMATIC控制器最多可管理256部設備。每個網路的節點數量皆無限制。

高傳輸速度使用乙太網路後，PROFINET的傳輸速率遠遠超越舊版現場總線。如此一來，即使是大量資料也能夠完成流暢的傳輸，完全不會影響I/O資料傳輸。

綜合備援( 複聯式傳輸媒介)透過備援安裝，可達更高的廠房可用性。可透過外接交換器或直接透過內建的PROFINET介面實作。

快速啟動在模組化廠房中，IO控制器必須要能迅速偵測到新機器或廠房區域。有了快速啟動功能後，PROFINET便可在500毫秒內偵測到設備，並將其連接至IO控制器。

PROFINET提供更高效能。

速度及精準是重點所在快速的動作控制應用程式需要精準且關鍵性的資料交換。使用同步即時（IRT）技術的等時驅動控制，便可達成此一實作。系統內的各種循環（輸入、網路、CPU處理與輸出）也會在並聯的TCP/IP通信量中同步化。

PROFINET循環時間短，可提高機器及廠房的生產力，同時透過循環的高精準度，確保產品品質。

標準化的PROFIdrive設定檔使得各供應商的動作控制器與驅動能夠互相連結通訊。

PROFINET提供卓越效能。您可以使用PROFINET， 立即實作所有應用程式。 PROFINET標準以最高達 31.25 μs的循環時間， 提供因應未來需求的充分 儲備效能。

TCP/IP

即時 同步即時（IRT）

機器工具

儲備效能

10 ms 10 µs

非週期資料診斷資訊

最高達250μs 最高達31.25μs

高速IO，動作控制

1 ms

標準IO，簡易驅動應用程式

用途

通訊

機制

PROFINET

總線

印刷機器

包裝機械

倉儲與物流

壓床

機器人

100 µs

生產線

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「我使用PROFIBUS 之後，也能夠順利安裝PROFINET解決方案。 如此一來，我也發現 PROFINET的許多效益。」

選擇PROFIBUS或PROFINET？

PROFIBUS是多年來廣受業界採用及肯定的機器與廠房現場總

線。PROFIBUS根據序列匯流排科技，革新了80年代的自動化環境，

並率先奠定了今日相當普及的分散式概念基礎。到了90年代，

乙太網路擴展至IT及各產業。如今，這兩個系統已經成為製造業

不可或缺的裝置。但是如果能夠結合兩大系統優勢，不是能達到

更高效率嗎？

答案是：選擇PROFINET就可以了。因為PROFINET是根據PROFIBUS的

工業應用經驗所開發，同時具備乙太網路的開放與彈性選項。

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我可以繼續使用現有的PROFIBUS技術嗎？PROFIBUS在未來仍將扮演重要的角色，因此我們才致力於開發PROFINET，以便與PROFIBUS完成簡單流暢的整合。PROFINET的設計與PROFIBUS相當類似。 例如：您只要更換介面模組，便可將SIMATIC ET 200S站轉換成PROFINET：只要變更組態、重新安裝，即可簡單完成。

我是否要一次轉換整個廠房，還是可階段性轉換？您可以透過IE/PB Link PN IO 或透過 IWLAN/PB Link PN IO的無線方式，將現有的廠房區域連線至PROFINET。PROFIBUS上各種多元的現場設備也可順利整合至新的PROFINET系統，您可以按階段性地安排各裝置的轉換。

轉換過程會很複雜嗎？您已經知道基本的技巧了：只要整合分散式的I/O，例如PROFIBUS DP、指派位址與名稱，就跟PC轉換一樣。如此可使轉換更加便利，您也可以迅速發揮PROFINET的優勢。進行測試並以PROFINET設定常見且常用的PROFIBUS應用程式。簡單的操作與結果，您絕對不會後悔。

轉換對我有什麼好處？PROFINET在實作自動化工作方面能夠提供諸多效益，絕對值得一試：彈性化的拓撲、單一纜線適用所有用途、無線安全以及可擴充的機制所帶來系統效能大躍進。

什麼時候適合進行轉換？對許多使用者而言，現在就是轉換至PROFINET的最佳時機。因為此時技術已經成熟，並且也經過許多客戶應用程式的測試。各種搭載PROFINET連線的設備也不斷持續在擴展當中，因此任何應用領域及產業皆有適用的設備。您可以使用PROFINET實作自動化解決方案的各項功能，增加彈性、提高效率並且增進效能。.

PROFINET ² 我的解決之道。

改用PROFINET的絕佳理由。

使用PROFINET可大幅提升效能。

PROFINET結合了PROFIBUS的優勢、頂尖現場總線，以

及乙太網路的多元選項。如

Safety over Wireless（無線安全）特色也可作為高動態

的等時動作控制用途。

網路標準乙太網路

高傳輸速度

無線

彈性化的拓撲學

現場總線標準PROFIBUS

高速IO通訊

安全

診斷功能

PROFINET

PROFIBUS1.5 Mbit/s

PROFIBUS12 Mbit/s

PROFINET

匯流排循環時間

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ERTEC與PROFINET IO的 ERTEC／開發工具組

影像感應器 SIMATIC RFID 通訊模組

讀碼器系統

SCALANCE S 與通訊處理器SCALANCE X 與 輕薄型交換器模組CSM

電子與光纖網路的FastConnect 至PROFIBUS、AS介面、 PROFINET

SINAMICS S110 SINAMICS S120 SINAMICS G130 / G150 / S150 / GM150 / GL150 / SM150

SINAMICS DCMSIMATIC HMI 面板 SIMATIC HMI 行動面板 SINAMICS G120 / G120D

SIMOTION D SIMOTION C SIMOTION P SINUMERIK 840D sl

SIMATIC S7-1200 SIMATIC S7-300 SIMATIC S7-400 SIMATIC S7的系統介面連接

西門子的整合式PROFINET產品系列

驅動器

控制器

動作控制系統

HMI裝置

工業用乙太網路交換器 接線科技

感應器系統 識別系統

CNC 系統

網路轉換 工業安全性

科技元件

ERTEC與PROFINET IO的 ERTEC／開發工具組

SCALANCE W-780 存取點

SCALANCE W-740 用戶端模組

無線裝置 傳輸纜線

SIRIUS M200D馬達啟動器SINAMICS S110 SINAMICS S120 SINAMICS G130 / G150 / S150 / GM150 / GL150 / SM150

SINAMICS DCM

SIMATIC ET 200S SIMATIC ET 200M SIMATIC ET 200eco PN SIMATIC ET 200pro

PG／PC／軟體系統介面連接 SENTRON PAC含CPU的SIMATIC ET 200介面 模組

含SIMATIC WinAC的SIMATIC PC自動化

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控制器

動作控制系統

工業用乙太網路交換器 接線科技

CNC 系統

PC自動化

工業用無線區域網路

分散式I/O

測量儀器

網路轉換 工業安全性

科技元件

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專為您的產業打造的領先標準。

PROFINET已經成為全球產業的既定乙太網路標準， 其彈性、效率及效能受到所有產業各規模大小的公司信賴。

全方位的產品系列西門子幾乎每天都推出各種可搭配PROFINET的產品 系列：許多西門子自動化產品皆內建PROFINET。

這意味著，不論您的產業類別為何，此一開放的 乙太網路標準也適用於您的用途。 PROFINET讓您可自由決定如何實作創新機器及 廠房概念，完全針對您的需求量身打造。 PROFINET代表您個人的成功。

彈性

效能

效率

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彈性：德國漢莎航空西門子以PROFINET通訊搭配約50個站，為德國漢堡的漢莎航空的烤漆工廠翻新，提供了彈性化的解決方案。此系統的創新功能為安全相關資訊，例如透過動態無線網路，即時發佈緊急停止。這都多虧了有失效安全的PROFIsafe V2通訊協定。若工作台上的員工按下緊急停止鈕，訊號便會透過工作台控制器，以IWLAN傳送至總站，然後再傳回至相關的橋式起重機，然後起重機電源會跟著工作台一同關閉。這個過程需要非常高速的控制器。拜控制器的高可用性所賜， 漢莎航空大幅減少停工時間。

效能：德國Herma位於德國Filderstadt- Bonlanden的標籤製造商塗料工廠Herma，其規模為全球同業最大者。以該工廠每分鐘1100公尺的驚人生產速度看來，將會需要能夠與此一效能同步的通訊解決方案。該工廠所面臨的驅動技術問題在於，他們需要一個能夠以完整機器速度，即時更換材料捲筒的解決方案。使用SIMOTION/SINAMICS系列後，工廠在更換捲材時，可達超高準確位置控制及精準的時間掌握。搭載IRT（同步即時）功能的PROFINET以分散式的同步運作，提供穩定的網路動態。PORFIsafe更提供了安全功能的分散式實作，例如緊急停止。

效率：巴西Iaco AgricolaIaco Agricola在Chapadao do Sul（馬托格羅索）建了一座糖廠及生質酒精工廠。重點在於營運安全，並盡可能將停工時間降到最低。該公司決定採用搭載PROFINET通訊的西門子高效自動化解決方案。以SIMATIC S7- 400控制器管控流程。在控制室中，SIMATIC WinCC圖像化系統可存取系統。使用者可從工廠任一位置，透過WinCC WebNavigator存取系統。如此一來，PROFINET便可提供透明化的整合式可靠通訊，同時兼具快速有效的系統診斷。自動化系統的停工時間目前只有0.28%。 即使生質酒精產業在極端險惡的情況下，系統依舊穩健異常。

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