記者：請(qǐng)您談?wù)凱ROFIBUS & PROFINET技術(shù)的最新發(fā)展及應(yīng)用情況。
        杜品圣博士：現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和工業(yè)以太網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展除了隨著自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、通信等技術(shù)的發(fā)展同時(shí)必定與市場(chǎng)發(fā)展和應(yīng)用的需要緊密相關(guān)，近些年來(lái)，企業(yè)的信息管理系統(tǒng)正逐漸地從傳統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)、管理信息擴(kuò)展到工廠的生產(chǎn)控制及現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行控制信息的管理。所謂IT powerd Automation，即信息控制一體化逐漸地取代了機(jī)電一體化和管控一體化。工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)也漸漸地發(fā)展為工業(yè)自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。工業(yè)企業(yè)的信息管理平臺(tái)不僅囊括從原料采購(gòu)、生產(chǎn)加工到成品儲(chǔ)運(yùn)的全部生產(chǎn)流程，制造流程和制造控制系統(tǒng)的信息，同時(shí)也包括了對(duì)市場(chǎng)信息和管理信息進(jìn)行處理，一個(gè)完整的工業(yè)領(lǐng)域的信息控制、制造、研發(fā)管理系統(tǒng)正在形成。因此在工業(yè)發(fā)展的強(qiáng)行推動(dòng)下，用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的通信技術(shù)將隨之得到迅速的發(fā)展和運(yùn)用?？v觀通訊技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域應(yīng)用的發(fā)展歷史，大致可分為：線與線之間的信號(hào)連接方法、點(diǎn)與點(diǎn)之間的信號(hào)傳輸方法、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)傳輸方法、以太網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的工業(yè)以太網(wǎng)信息傳輸方法。
        真正將通信技術(shù)引入控制系統(tǒng)的鼻祖是RS232/485的信號(hào)傳輸原理。由于上世紀(jì)80年代串聯(lián)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展迎來(lái)了現(xiàn)場(chǎng)總線的百家爭(zhēng)鳴，百家齊放。各種總線最大的不同點(diǎn)是采用了不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生不同的傳輸協(xié)議。通過(guò)十多年不斷的實(shí)踐和不斷的提高，形成一個(gè)比較完整的所謂的現(xiàn)場(chǎng)總線的概念和所應(yīng)用的場(chǎng)合。PROFIBUS也是在這場(chǎng)實(shí)踐和理論的提高和應(yīng)用得到了鞏固和發(fā)展。應(yīng)該講現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)層或者將I/O層控制設(shè)備數(shù)字化通信的一種工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)；是一次工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通信的數(shù)字化革命。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線通信接口，現(xiàn)場(chǎng)的I/O信號(hào)、傳感器及變送器的設(shè)備可以直接連接到現(xiàn)場(chǎng)總線上，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)通過(guò)一根總線電纜傳遞所有數(shù)據(jù)信號(hào)，替代了原來(lái)的成百上千根電纜，大大降低了成本，提高了通信的可靠性。這是一種自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域的重大事件。
        PROFIBUS是由德國(guó)西門(mén)子公司首次在1987年推出，盡管晚于其他的一些現(xiàn)場(chǎng)總線(如菲尼克斯公司在83年就開(kāi)發(fā)的INTERBUS總線等),但這種總線更多的考慮了工業(yè)通信在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的需求，不僅能適用于制造業(yè)自動(dòng)化、而且也能應(yīng)用于流程工業(yè)自動(dòng)化和樓宇、交通電力等其他領(lǐng)域自動(dòng)化。同時(shí)通過(guò)不斷地改進(jìn)了ＳＩＭＡＴＩＣ的ＰＬＣ控制系統(tǒng)和軟件的功能，逐步的將PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與控制系統(tǒng)有機(jī)地集合在一起，形成了ＦＣＳ系統(tǒng)。它是一種國(guó)際性的、開(kāi)放的、不依賴于設(shè)備生產(chǎn)商并已經(jīng)生效的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。它保護(hù)世界范圍的用戶和制造商的投資。它能逐步成為現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用最多，影響力最大的技術(shù),亮點(diǎn)是:１）經(jīng)濟(jì)性：節(jié)省硬件和安裝費(fèi)用;２）方便性：節(jié)省工程費(fèi)用，容易組態(tài)，容易保養(yǎng)和維修,容易提高制造靈活性;３）可靠性：可靠的診斷數(shù)據(jù)、可靠的數(shù)字傳輸技術(shù)，可靠的準(zhǔn)確診斷功能、減少故障時(shí)間。所以目前在全世界得到了廣泛的應(yīng)用，成為現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)展的主流。
        但是由于現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，單一現(xiàn)場(chǎng)總線的信息傳授方法已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足了現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)通信的要求。我們?cè)俸?jiǎn)單的回顧一下PROFIBUS的發(fā)展歷史：
        PROFIBUS開(kāi)發(fā)的原始思想是將其總線技術(shù)分為三大應(yīng)用領(lǐng)域，即工廠制造領(lǐng)域，過(guò)程控制領(lǐng)域和工廠監(jiān)控通信領(lǐng)域。PROFIBUS由三個(gè)部分組成，即：
        １．PROFIBUS-DP（Decentralized Periphery）：是一種高速低成本通信，用于設(shè)備級(jí)控制系統(tǒng)與分散式I/O的通信方法，用在工廠自動(dòng)化的應(yīng)用中，可以由ＰＬＣ控制器控制在線傳感器及執(zhí)行器，也可以利用標(biāo)準(zhǔn)或選用的組態(tài)和診斷功能對(duì)各模塊進(jìn)行組態(tài)、安裝、初始化和在線診斷。
        ２．PROFIBUS-PA(Process Automation)：專為過(guò)程自動(dòng)化設(shè)計(jì)，可使傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)在一根總線上，并有本征安全規(guī)范，適用于防爆區(qū)域，關(guān)鍵其物理層符合IEC 61158-2，允許由通訊電纜提供電源給現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，即使在有故障時(shí)也可限制電流量，避免可能導(dǎo)致爆炸的情形。因?yàn)槭褂镁W(wǎng)路供電，PROFIBUS PA網(wǎng)路所能連接的設(shè)備數(shù)量和通訊速率（31.25 kbit/s）也就受到限制。所以盡管PROFIBUS DP與PROFIBUS PA的通訊協(xié)議相同速率，但是也只有通過(guò)采用轉(zhuǎn)換裝置才能與PROFIBUS DP網(wǎng)路連接。
        ３．PROFIBUS-FMS(Fieldbus Message Specification)：用于車間級(jí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)， 是一個(gè)令牌結(jié)構(gòu)、實(shí)時(shí)多主網(wǎng)絡(luò)。
        這里必須指出的是PROFIBUS中最早開(kāi)發(fā)的是PROFIBUS FMS（Field bus Message Specification），它的協(xié)議基本上是按照ＯＳＩ／ＩＳＯ模式采用比較復(fù)雜的常規(guī)通訊協(xié)議。是為大數(shù)據(jù)，無(wú)實(shí)時(shí)要求的通信任務(wù)所設(shè)計(jì)，所以一開(kāi)始由于傳輸技術(shù)的限制性，沒(méi)有得到廣泛的發(fā)展，直到1993年后，當(dāng)西門(mén)子看到了PROFIBUS FMS缺陷性，同時(shí)又真正理解了現(xiàn)場(chǎng)總線需要一種協(xié)議簡(jiǎn)單，傳輸時(shí)間快。同時(shí)具有實(shí)時(shí)傳輸要求的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的傳輸協(xié)議，才提出了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、提高速率的主站和從站之間有確定性通訊時(shí)間的PROFIBUS DP（Decentralized Peripherals）。
        綜上所述，PROFIBUS技術(shù)是專門(mén)按照現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通訊的要求開(kāi)發(fā)出來(lái)的，所以基本上滿足現(xiàn)場(chǎng)信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性,使用方便,診斷功能強(qiáng)和經(jīng)濟(jì)性的問(wèn)題。但是，目前工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是單純的DCS，PLC和PAC控制系統(tǒng)的發(fā)展。由于現(xiàn)代通信技術(shù)的飛躍發(fā)展及在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)的建立必須是現(xiàn)代通信技術(shù)和工業(yè)控制技術(shù)有機(jī)的結(jié)合。通過(guò)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化，通信技術(shù)工業(yè)化，形成一個(gè)新型雙維型控制系統(tǒng)，即橫向發(fā)展和垂直發(fā)展的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。橫向發(fā)展是指綜合工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的集成，在一個(gè)自動(dòng)化系平臺(tái)下將制造控制，流程控制和運(yùn)動(dòng)控制這3種平行發(fā)展的控制系統(tǒng)集合在一個(gè)控制平臺(tái)上；垂直發(fā)展是指將控制系統(tǒng)金字塔的三層結(jié)構(gòu)：管理層、控制層和現(xiàn)場(chǎng)層之間的數(shù)據(jù)通信有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。因此工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)的最新技術(shù)進(jìn)展主流仍然是控制系統(tǒng)與通信技術(shù)的結(jié)合，通信技術(shù)在控制系統(tǒng)應(yīng)用的和諧，即現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用和工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用之間的整合和控制器模式的改變。所以PROFIBUS技術(shù)必須適應(yīng)工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)一個(gè)明確的目標(biāo)，建立一個(gè)所謂的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在這系統(tǒng)中,它不僅考慮了控制器的更新發(fā)展，通信技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的可靠方便的傳輸，同時(shí)發(fā)展了自動(dòng)控制領(lǐng)域的涵義，將本來(lái)自動(dòng)控制系統(tǒng)的功能從信號(hào)的采集、處理、顯示增加了信號(hào)的保護(hù)、安全保密和轉(zhuǎn)換這樣新型的自動(dòng)控制大系統(tǒng)的定義。這樣,構(gòu)成了一個(gè)包括采集、轉(zhuǎn)換、保護(hù)、安全、處理、監(jiān)控、管理、計(jì)劃等8大功能模塊的完整的工業(yè)自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這一工業(yè)自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)的是企業(yè)計(jì)劃管理信息與生產(chǎn)控制系統(tǒng)的集成，既生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng),自動(dòng)化控制系統(tǒng)和生產(chǎn)管理系統(tǒng)的合成。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)必須采用新的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對(duì)此基于TCP/IP工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)和工業(yè)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù)PROFINET的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能完全實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。以工業(yè)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù)PROFINET的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成了工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通訊結(jié)構(gòu)。貫穿在整個(gè)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)之中。近幾年,菲尼克斯集團(tuán)公司提出了”IT powerd Automation “的口號(hào)，與西門(mén)子公司共同開(kāi)發(fā)PROFINET的技術(shù)，按照工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),采用了從管理層、控制層到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層之間信息無(wú)縫縱向集成,與不同供應(yīng)商采用不同技術(shù)的子系統(tǒng)水平信息互連的現(xiàn)場(chǎng)總線（PROFIBUS+INTERBUS）與PROFINET相結(jié)合的所謂橫向技術(shù)與縱向管理集成的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

        縱向信息集成特點(diǎn)是統(tǒng)一而透明的數(shù)據(jù)通信，采用現(xiàn)場(chǎng)總線和工業(yè)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)PROFINET實(shí)現(xiàn)從管理層、控制層到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層的信息無(wú)縫集成,使得工廠/過(guò)程控制系統(tǒng)(FCS/PCS)與企業(yè)管理信息系統(tǒng)ERP,制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)有機(jī)地融為一體。從而在企業(yè)內(nèi)隨時(shí)隨地獲得實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)以用于評(píng)估、規(guī)劃、協(xié)調(diào)和優(yōu)化操作流程、生產(chǎn)流程以及業(yè)務(wù)流程,真正地讓自動(dòng)化與制造管理、企業(yè)管理、供應(yīng)鏈管理建立無(wú)縫連接。客戶的需求和供應(yīng)鏈的變化將會(huì)迅速反映到制造研發(fā)中心,經(jīng)過(guò)分析和判斷,將為市場(chǎng)或客戶提供專門(mén)的服務(wù)(客戶定制)。
        橫向信息集成建立了對(duì)于不同的對(duì)象、設(shè)備和模塊、應(yīng)用程序?qū)ο蟮倪B接、程序組件之間靈活地組態(tài)通信關(guān)系,從而實(shí)現(xiàn)了基于生產(chǎn)過(guò)程的多設(shè)備,多進(jìn)程控制結(jié)構(gòu)。具體地說(shuō)，橫向信息集成可以使用不同技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)各子單元的互聯(lián)。通過(guò)Profinet代理服務(wù)器，采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)以及各種不同類型的工業(yè)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的通信方案，使得不同制造商的設(shè)備能夠工作于一個(gè)信息平臺(tái)上，構(gòu)成一個(gè)分布式綜合智能化自動(dòng)化系統(tǒng)。
        可以說(shuō)PROFINET是一個(gè)“全方位的工業(yè)以太網(wǎng)”，由于考慮到技術(shù)發(fā)展的連續(xù)性和兼容性，PROFINET有3大部分組成，即 PROFINET CBA，PROFINET IO 和 PROFINET IRT，這3種不同的PROFINET的主要區(qū)別在于其實(shí)時(shí)性的要求。如果講PROFINET CBA開(kāi)發(fā)考慮的比較多是與PROFIBUS的兼容性和連續(xù)性，沒(méi)有更多地考慮了工業(yè)控制系統(tǒng)，特別是工廠自動(dòng)化系統(tǒng)所要求的實(shí)時(shí)的時(shí)間性，比較簡(jiǎn)單的利用原來(lái)的PROFIBUS FMS的技術(shù)，很快地將以太網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用于工業(yè)領(lǐng)域外上，那么PROFINET IO是一種采用新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和具有實(shí)時(shí)性傳輸協(xié)議的工業(yè)以太網(wǎng)，它已能滿足了80-90%工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域?qū)τ跁r(shí)間地要求。同時(shí)在可靠性、診斷功能、組態(tài)功、實(shí)用性、方便性以及與現(xiàn)場(chǎng)總線地?zé)o縫連接的和諧性已成PROFINET發(fā)展的主流。目前在西門(mén)子和菲尼克斯公司長(zhǎng)期合作和共同努力下，它已進(jìn)入了推廣應(yīng)用期，越來(lái)越多地成功的應(yīng)用案例正在涌現(xiàn)，這也應(yīng)該我們PI-China組織在這兩年重點(diǎn)宣傳和工作的重點(diǎn)。 這種成功技術(shù)在中國(guó)的大力和及時(shí)地推廣將對(duì)中國(guó)工業(yè)發(fā)展會(huì)起一定的作用。然而對(duì)于高速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的所要求的快速響應(yīng)和同步控制的通信方法，我們又開(kāi)發(fā)了PROFINET IRT所謂真正的等時(shí)同步實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的PROFINET 通信技術(shù)。它的特點(diǎn)是將軟實(shí)時(shí)的功能通過(guò)開(kāi)發(fā)新型芯片技術(shù)，利用分時(shí)同步運(yùn)行的工作原理，實(shí)現(xiàn)了采樣時(shí)間小于1μs及JITTER同步時(shí)間小于1μs的快速時(shí)間反應(yīng)的工業(yè)應(yīng)用的要求。所以目前的PROFINET通信技術(shù)能支持幾乎所有的制造業(yè)自動(dòng)化功能包括離散控制、過(guò)程自動(dòng)化、運(yùn)動(dòng)控制、對(duì)等點(diǎn)對(duì)點(diǎn)集成、與企業(yè)的IT系統(tǒng)、功能安全的垂直整合、能源管理、快速的IO等等。由于PROFINET標(biāo)準(zhǔn)采用IEEE 802.3以太網(wǎng)，也能成功地運(yùn)用在有線網(wǎng)絡(luò)和IEEE 802.11無(wú)線以太網(wǎng)。

        在完成了PROFINET技術(shù)對(duì)于工業(yè)自動(dòng)化控制的要求后，目前PROFINET技術(shù)的開(kāi)發(fā)主要是對(duì)于自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用的安全性，對(duì)于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的硬實(shí)時(shí)控制及工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)時(shí)的節(jié)能減排的問(wèn)題。其主要方向?yàn)椋?）PROFIDrive—制造商無(wú)關(guān)的驅(qū)動(dòng)技術(shù)；2）PROFIsafe —安全技術(shù)；3）PROFIenergy —節(jié)能技術(shù)。
        PROFIdrive是由PI專門(mén)為驅(qū)動(dòng)器技術(shù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的行規(guī)。包含關(guān)于驅(qū)動(dòng)器與自動(dòng)化系統(tǒng)之間通信的標(biāo)準(zhǔn)化定義（語(yǔ)法及語(yǔ)義），以此保證制造商的中立及互操作性。PROFIdrive 定義了 PROFIBUS 和PROFINET中設(shè)備特性和訪問(wèn)驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)的方法。為完成現(xiàn)代驅(qū)動(dòng)器必須執(zhí)行的各種任務(wù)，PROFIdrive 定義了6個(gè)應(yīng)用類別：
        ? 類別 1 定義了通過(guò)主設(shè)定值（例如速度設(shè)定值）控制的標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)器。
        ? 類別 2 定義了具有技術(shù)功能的標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)器。對(duì)于該類別來(lái)說(shuō)，過(guò)程被細(xì)分成多個(gè)子過(guò)程。將驅(qū)動(dòng)器任務(wù)發(fā)送給驅(qū)動(dòng)設(shè)備，要求在各個(gè)驅(qū)動(dòng)器之間直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
        ? 類別 3 定義了包含位置控制器的定位驅(qū)動(dòng)器。通過(guò) PROFIBUS 啟動(dòng)和傳輸定位請(qǐng)求。
        ? 類別 4 和 5 定義了可在多個(gè)驅(qū)動(dòng)器之間實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)順序的中央運(yùn)動(dòng)控制。PROFIBUS 用于閉合位置控制環(huán)以及同步時(shí)鐘周期。
        ? 類別 6 在使用電子軸的定時(shí)過(guò)程中包含分布式自動(dòng)化。例如，這使得可以實(shí)現(xiàn)諸如“電氣傳動(dòng)裝置”或“凸輪盤(pán)”等應(yīng)用。
        PROFIdrive 定義了訪問(wèn)參數(shù)和特定制造商配置文件參數(shù)子集的機(jī)制。對(duì)其它參數(shù)的訪問(wèn)通過(guò)一個(gè)符合 DPV1 的特殊通道非循環(huán)執(zhí)行。PROFIdrive 使用 DPV2 功能等時(shí)模式和數(shù)據(jù)交換廣播作為通訊協(xié)議。
        PROFIsafe 是集成的安全技術(shù)，是安置在已經(jīng)存在的 PROFIBUS和 PROFINET協(xié)議之上的附加層。PROFIsafe 可以使在一個(gè) F-Host （安全控制器）和一個(gè) F-Device （安全設(shè)備）之間的數(shù)據(jù)傳輸中的失效概率降低到標(biāo)準(zhǔn)所要求的范圍。 PROFIsafe-協(xié)議對(duì)PROFIBUS和PROFINET網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)達(dá)到了天衣無(wú)縫的程度。安全信息可以同標(biāo)準(zhǔn)信息一道經(jīng)總線電纜而被傳輸。這種“單通道”解決方案也可以使用一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn) PLC 和集成的、但邏輯上分離的 F-CPU，可以有選擇地實(shí)現(xiàn)高可用性的介質(zhì)冗余。對(duì)于想要在物理上將標(biāo)準(zhǔn)通信和 F-通信分隔開(kāi)來(lái)的用戶而言，PROFIsafe 不會(huì)是一個(gè)障礙。
        PROFIsafe 標(biāo)準(zhǔn)及安全相關(guān)的應(yīng)用可通過(guò)簡(jiǎn)單工具和已經(jīng)認(rèn)證的功能塊實(shí)現(xiàn)編程。PROFIsafe協(xié)議不會(huì)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)總線協(xié)議產(chǎn)生干擾。它也不會(huì)受當(dāng)時(shí)的傳輸通道的影響，無(wú)論傳輸介質(zhì)是銅纜、光纜、背板總線或無(wú)線。傳輸速率和當(dāng)時(shí)的錯(cuò)誤識(shí)別也都無(wú)關(guān)緊要。對(duì)于 PROFIsafe 而言，傳輸通道僅僅是“黑色通道（Black Channels）”。
        PROFIsafe-協(xié)議在安全相關(guān)應(yīng)用方面，按照IEC61508/IEC62061可達(dá)到SIL3；按照 EN954-1可達(dá)到安全類別 4；按照 ISO13849-1 可達(dá)到 PL“e”。
        電驅(qū)動(dòng)器幾乎占工業(yè)電力需求的三分之二。隨著持續(xù)攀升的能源價(jià)格，該成本因素正在推高生產(chǎn)成本。這表明幾乎對(duì)所有相關(guān)公司存在巨大的節(jié)約成本的機(jī)會(huì)。特別是在能源密集型行業(yè)中，通過(guò)使用能效驅(qū)動(dòng)器可以節(jié)省多達(dá)60%。使用基于PROFIenergy的能效驅(qū)動(dòng)器技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì) PROFINET 網(wǎng)絡(luò)上自動(dòng)化設(shè)備的積極有效的能源管理。通過(guò)智能地關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)上不需要的能耗設(shè)備，能源需求以及進(jìn)一步的能源成本可顯著降低。
        PROFIenerg允許車間操作員以協(xié)調(diào)方式將暫停期間不需要的耗能設(shè)備切換到節(jié)能模式。用戶利用簡(jiǎn)單的功能塊以及其熟悉的工程工具編寫(xiě)節(jié)能行為的程序。該過(guò)程中簡(jiǎn)單I/O站與復(fù)雜機(jī)器工具之間沒(méi)有區(qū)別。車間操作員自身不需要關(guān)心特定的技術(shù)。設(shè)備或車間單元的制造商根據(jù)具體的設(shè)備屬性定義PROFIenergy行為。這決定了機(jī)器如何能最佳利用暫停時(shí)間。
        PROFIenergy使用現(xiàn)有的PROFINET機(jī)制，保證了快速、簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)。PROFIenergy命令能通過(guò) PROFINET 網(wǎng)絡(luò)傳輸，使得單個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或整個(gè)生產(chǎn)單元參與智能能源管理策略。支持和不支持PROFIenergy 功能的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可以工作在同一條PROFINET線纜上。PROFIenergy 設(shè)定一些標(biāo)準(zhǔn)，制造商可以通過(guò)將 PROFIenergy 集成到它們的產(chǎn)品中來(lái)增加競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。用戶可以滿足特定目標(biāo)方式下的能源管理要求，多制造商可供選擇降低了成本和更好的環(huán)境平衡。
        PROFINET成為了一個(gè)目前在國(guó)際上最完善的工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它與控制技術(shù)、HMI技術(shù)、企業(yè)管理技術(shù)、生產(chǎn)工藝計(jì)劃融合成一個(gè)，實(shí)現(xiàn)了信息控制一體化。
        記者：有讀者問(wèn)到：從PROFIBUS到PROFINET的技術(shù)延續(xù)，能為用戶帶來(lái)了什么樣的好處？。
        杜品圣博士：我已經(jīng)基本上介紹了PROFIBUS到PROFINET的技術(shù)發(fā)展。同時(shí)也說(shuō)明了技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)工業(yè)、市場(chǎng)、客戶需求的發(fā)展，最近幾年新能源、鐵路運(yùn)輸、城市基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)的掘起推動(dòng)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，所以自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是單純的DCS、PLC和PAC控制系統(tǒng)的發(fā)展。同時(shí)IT通信技術(shù)的飛躍發(fā)展及在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)的建立必須是現(xiàn)代通信技術(shù)和工業(yè)控制技術(shù)有機(jī)的結(jié)合，通過(guò)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、通信技術(shù)工業(yè)化,一個(gè)新型的工業(yè)自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正在形成。工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)的最新技術(shù)進(jìn)展的主流仍然是控制系統(tǒng)與通信技術(shù)的結(jié)合,通信技術(shù)在控制系統(tǒng)應(yīng)用的和諧,即現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用和工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用之間的整合和控制器模式的改變即采用DCS、PLC還是基于PC的控制器. 這關(guān)鍵就在于如何建立一個(gè)能夠滿足所有工業(yè)工程應(yīng)用領(lǐng)域的通信協(xié)議及方法。PROFINET技術(shù)發(fā)展和未來(lái)的目標(biāo)符合工業(yè)自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展未來(lái)。
        1)   這對(duì)于客戶來(lái)講，選擇了這種技術(shù)就選擇了技術(shù)投資的可靠性和長(zhǎng)期發(fā)展的預(yù)計(jì)性。同時(shí)根據(jù)過(guò)去十幾年現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我們看到了PROFIBUS發(fā)展路徑。后發(fā)制人，不斷改進(jìn)，終于成為現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用的領(lǐng)先地位。
        2)   今天，PROFIBUS的首創(chuàng)單位西門(mén)子又和INTERBUS的首創(chuàng)單位菲尼克斯攜手合作，不僅共同開(kāi)發(fā)PROFINET技術(shù)，同時(shí)在PI國(guó)際委員會(huì)的幫助下，共同改組了PI在中國(guó)的結(jié)構(gòu)，成立了PI-China組織，志在中國(guó)大力推廣PROFINET的技術(shù)。這兩大現(xiàn)場(chǎng)總線創(chuàng)導(dǎo)者的合作，無(wú)論在創(chuàng)新技術(shù)的開(kāi)發(fā)上，在市場(chǎng)推廣的力度上，實(shí)踐應(yīng)用的廣度上都占有了行業(yè)的領(lǐng)先地位。
        3)   PROFINET在開(kāi)發(fā)的一開(kāi)始就采用了合作、開(kāi)放的方法，它采用PROXY的技術(shù)，成功地與INTERBUS技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，以后也通過(guò)PROXY的網(wǎng)關(guān)可同其他的現(xiàn)場(chǎng)總線結(jié)合起來(lái)，保證了工程開(kāi)發(fā)的連貫性，減少了技術(shù)投資的重復(fù)性
        4)   PROFINET網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的多樣性、線形網(wǎng)絡(luò)、環(huán)形冗余網(wǎng)絡(luò)、星形網(wǎng)絡(luò)將以太網(wǎng)和現(xiàn)場(chǎng)總線的優(yōu)點(diǎn)集中到了一起，使用起來(lái)可以按照工業(yè)工程實(shí)際情況采用相適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。所以靈活性強(qiáng)，使用方便。
        5)   PROFINET技術(shù)提高了一個(gè)繼續(xù)發(fā)展的平臺(tái)，通過(guò)與菲尼克斯合作將會(huì)在光導(dǎo)應(yīng)用在線診斷，網(wǎng)絡(luò)保密和安全技術(shù)，WLAN技術(shù)的發(fā)展打下了一個(gè)堅(jiān)固的基礎(chǔ)。
        所以，PI-China組織的主要任務(wù)就是宣傳PROFINET的技術(shù)，使中國(guó)的客戶了解這種技術(shù)。同時(shí)在使用之中技術(shù)中得到PI-China的幫助和支持
        記者：因?yàn)楣ぷ麝P(guān)系，我與菲尼克斯電氣中國(guó)公司的技術(shù)和管理高層時(shí)有接觸，對(duì)菲尼克斯電氣的理念與企業(yè)文化也有一些體會(huì)?！办`活”與“開(kāi)放”一直是菲尼克斯電氣所津津樂(lè)道的，對(duì)于PROFINET解決方案而言，靈活性、開(kāi)放性具體顯現(xiàn)在哪些方面？在保護(hù)工廠現(xiàn)有投資方面，菲尼克斯電氣的解決方案是如何考慮的？
        杜品圣博士：謝謝您對(duì)我們公司的關(guān)注，您講的非常正確。近年來(lái)，我們一直在考慮，如何進(jìn)行自主創(chuàng)新，推動(dòng)自動(dòng)化研發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。其中我們體會(huì)到資本的投入，人才的培養(yǎng)和體制的完善是重要的因素。菲尼克斯中國(guó)公司從2006年來(lái)在中國(guó)成立了行業(yè)第一個(gè)獨(dú)立的菲尼克斯電氣南京研發(fā)工程中心有限公司。 從一個(gè)家庭企業(yè)逐漸向全球化企業(yè)演變，已將研究開(kāi)發(fā)列為中國(guó)公司發(fā)展的根本大計(jì)。通過(guò)建立一支具有本地化創(chuàng)新精神的研發(fā)隊(duì)伍為我國(guó)的工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新搭建一個(gè)交流的平臺(tái)，同時(shí)促進(jìn)和加強(qiáng)造就具有全球勝任力的技術(shù)研究管理領(lǐng)軍人物的培養(yǎng)，為提高工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)產(chǎn)業(yè)能力的提供有力保障。確定與客戶、市場(chǎng)誠(chéng)信的合作關(guān)系，在不斷提供給中國(guó)市場(chǎng)和客戶的最新技術(shù)的原則基礎(chǔ)上，我們也強(qiáng)調(diào)了在推動(dòng)技術(shù)的開(kāi)發(fā)性和靈活性，特別在推廣PROFINET的應(yīng)用技術(shù)的解決方案上，采取了與客戶共同開(kāi)發(fā)運(yùn)用這一技術(shù)的體制和流程。
        所謂開(kāi)放，菲尼克斯將在中國(guó)成立第一個(gè)PROFINET資格中心，提供對(duì)于客戶開(kāi)發(fā)TIGER芯片的全方位的支持。讓客戶能自己按照自己產(chǎn)品的風(fēng)格，理念和需求來(lái)設(shè)計(jì)產(chǎn)品。同時(shí)菲尼克斯也與它的子公司—PLC控制器軟件開(kāi)發(fā)的技術(shù)領(lǐng)先公司—KW軟件公司打造一個(gè)PROFINET軟件應(yīng)用平臺(tái)。便于客戶自行開(kāi)發(fā)以PROFINET為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)。
        所謂的靈活性 : 菲尼克斯公司推動(dòng)PROFINET的技術(shù)，不僅僅是推廣現(xiàn)成開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，推廣國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，更主要的是推廣PROFINET應(yīng)用技術(shù)，提供給客戶一個(gè)采用PROFINET技術(shù)的解決方法。這需要菲尼克斯公司自己建立一個(gè)具有高度核心競(jìng)爭(zhēng)力的服務(wù)團(tuán)隊(duì)，這樣才能為客戶的應(yīng)用提供更好的方案，更大的靈活
        記者：杜博士，我匯集了2010年論壇的反饋意見(jiàn)，其中關(guān)注PROFIBUS & PROFINET在工程項(xiàng)目中應(yīng)用情況的比較多，菲尼克斯電氣中國(guó)公司在這方面有哪些典型的解決方案？請(qǐng)您向用戶、讀者介紹一下。
        杜品圣博士：自從2004年INTERBUS CLUB和菲尼克斯電氣宣布支持PROFINET協(xié)議后，菲尼克斯推出了一系列PROFINET產(chǎn)品。菲尼克斯電氣和西門(mén)子是目前能夠提供全套PROFINET解決方案的僅有的兩個(gè)公司。菲尼克斯電氣的PROFINET產(chǎn)品包括了控制器、I/O設(shè)備、安全模塊、控制軟件、交換機(jī)、HMI、無(wú)線產(chǎn)品、傳輸介質(zhì)等等。無(wú)論是在歐洲還是中國(guó)，菲尼克斯的PROFIBUS & PROFINET產(chǎn)品都有著大量的應(yīng)用，涵蓋了汽車、煙草、風(fēng)力發(fā)電、物流、市政、交通、港口、電廠、水利、機(jī)器制造等行業(yè)。最近幾年，我們?cè)趪?guó)內(nèi)主推PROFINET系統(tǒng)，主要面向于工廠自動(dòng)化，相關(guān)的應(yīng)用案例特別多。
        汽車行業(yè)是菲尼克斯自動(dòng)化最重要的行業(yè)之一，客戶包括奧迪、大眾、福特、BMW、奔馳、雷諾、保時(shí)捷等等，主要應(yīng)用在焊裝、總裝、涂裝等車間，特別是焊裝車間有很多PROFINET應(yīng)用。在國(guó)內(nèi)，正在實(shí)施的項(xiàng)目包括上海大眾南京工廠項(xiàng)目和長(zhǎng)安福特三工廠焊裝項(xiàng)目等。長(zhǎng)安福特馬自達(dá)重慶第三工廠是長(zhǎng)安福特馬自達(dá)公司繼重慶、南京之后投資的第三家工廠，占地面積約為100公頃，總投資33.4億人民幣（約合4.9億美元）。初期年產(chǎn)能為15萬(wàn)輛。作為福特汽車在華的戰(zhàn)略投資項(xiàng)目，福特汽車CEO艾倫?穆拉利稱，新工廠將采用高度柔性化的全自動(dòng)生產(chǎn)線和先進(jìn)的節(jié)能環(huán)保工藝，代表了當(dāng)今中國(guó)乃至全球領(lǐng)先的汽車制造水平。焊裝生產(chǎn)線，是汽車生產(chǎn)線上自動(dòng)化水平最高的工藝段。長(zhǎng)安福特馬自達(dá)第三工廠一期焊裝車間生產(chǎn)線投資近3億人民幣，118臺(tái)KUKA 焊轉(zhuǎn)機(jī)器人打造了高度柔性化全自動(dòng)生產(chǎn)線。菲尼克斯自動(dòng)化為該生產(chǎn)線提供專業(yè)的PROFINET＋I(xiàn)NTERBUS總線解決方案：90多個(gè)PROFINET節(jié)點(diǎn)，130多個(gè)INTERBUS節(jié)點(diǎn)，以及先進(jìn)的PROFIsafe安全技術(shù)保證了機(jī)器人控制系統(tǒng)的精確焊接和可靠運(yùn)行。
        我們?cè)跓煵菪袠I(yè)的應(yīng)用也特別多。自2006年首先在濟(jì)南煙廠包輸送線項(xiàng)目和大理煙廠物流項(xiàng)目開(kāi)始，菲尼克斯PROFINET產(chǎn)品大量應(yīng)用在國(guó)內(nèi)多個(gè)煙廠。去年我們有幾個(gè)大的項(xiàng)目，例如廣州煙廠條煙箱包輸送項(xiàng)目，楚雄煙廠EMS系統(tǒng)，昆煙易地技改項(xiàng)目，貴州煙廠立體倉(cāng)庫(kù)、制絲線、香料糖料項(xiàng)目等等。2007年開(kāi)工建設(shè)的昆煙易地技改項(xiàng)目總投資63.46億元，建設(shè)用地1177.8畝。2011年3月，易地技改新廠區(qū)正式投入生產(chǎn)。技改項(xiàng)目完工后，昆煙將形成150萬(wàn)箱產(chǎn)能，成為國(guó)內(nèi)一流、國(guó)際先進(jìn)的現(xiàn)代新型卷煙工業(yè)基地。其中由昆明船舶設(shè)備集團(tuán)公司承攬的紅河煙草集團(tuán)昆明煙廠物流系統(tǒng)是目前全國(guó)最大的單體物流庫(kù)，整個(gè)物流庫(kù)由6個(gè)分庫(kù)組成：成品庫(kù)、配方庫(kù)、輔料庫(kù)、儲(chǔ)絲庫(kù)、葉庫(kù)和嘴棒庫(kù)。其電控系統(tǒng)采用菲尼克斯公司的PROFINET現(xiàn)場(chǎng)總線，大規(guī)模應(yīng)用菲尼克斯自動(dòng)化PROFINET耦合器、I/O模塊、電機(jī)啟動(dòng)器、交換機(jī)、無(wú)線模塊等產(chǎn)品，其中PROFINET節(jié)點(diǎn)數(shù)就接近上千個(gè)，800多臺(tái)電機(jī)啟動(dòng)器，100多臺(tái)PROFINET交換機(jī)，以及30多套WLAN系統(tǒng)。
        在電廠、交通、水處理等基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)，菲尼克斯則提供基于PROFINET的冗余解決方案，包括控制器冗余和網(wǎng)絡(luò)冗余等技術(shù)，已經(jīng)有多個(gè)項(xiàng)目成功實(shí)施，例如牡丹江第二發(fā)電廠、廣陜高速公路隧道等等。另外，我們?cè)谄?、煙草、鐵路等行業(yè)還有很多采用了WLAN或者BLUETOOTH無(wú)線傳輸?shù)腜ROFINET應(yīng)用案例
        記者：國(guó)際上PROFIBUS & PROFINET的發(fā)展情況，對(duì)我們推動(dòng)PI-China組織建設(shè)有哪些可借鑒的地方？在支持和推進(jìn)PI-China工作方面，菲尼克斯電氣將有哪些舉措？
        杜品圣博士：縱觀國(guó)際上PROFIBUS & PROFINET的發(fā)展情況，可以看到一種成功技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)4大要素，把控，創(chuàng)新，團(tuán)隊(duì)和人才。同樣我們要將PI-China組織成為一個(gè)行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)推廣的組織也理不開(kāi)這4點(diǎn)
        1)   把控 ：技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的把控能力、中國(guó)市場(chǎng)和客戶需求的把控能力、組織發(fā)展方向的把控能力、與國(guó)際合作的主導(dǎo)作用的把控能力；
        2)   創(chuàng)新 ：對(duì)于技術(shù)應(yīng)用開(kāi)拓的創(chuàng)新能力。大膽的闖入新領(lǐng)域，新市場(chǎng) 以及國(guó)內(nèi)自動(dòng)化應(yīng)用程度比較落后的領(lǐng)域。首先消化PROFINET的技術(shù)，然后掌握應(yīng)用的技術(shù)，進(jìn)入自行開(kāi)發(fā)行業(yè)所需要的產(chǎn)品
        3)   團(tuán)隊(duì) ：PI-China組織將是一個(gè)互補(bǔ)性，交流性的合作團(tuán)隊(duì)，他不應(yīng)該以某個(gè)公司和某個(gè)小團(tuán)隊(duì)為利益的組織。他的使命和宗旨是推廣技術(shù)為主，推廣應(yīng)用為主，提供解決方案為主的組織。
        4)   人才：PI-China 必須大力接納國(guó)內(nèi)大批現(xiàn)場(chǎng)總線，工業(yè)以太網(wǎng)和自動(dòng)化的專家加入這個(gè)組織。使得PI-China成為國(guó)內(nèi)的PROFINET技術(shù)應(yīng)用的排頭軍。
        針對(duì)這一設(shè)想，菲尼克斯中國(guó)公司利用我們的研發(fā)平臺(tái)和自動(dòng)化研發(fā)能力， 成立PROFINET資格中心。積極推廣PROFINET應(yīng)用技術(shù)，共同開(kāi)發(fā)PROFINET的產(chǎn)品。 同時(shí)與KW軟件公司合作，推廣PROFIsafe 和PROFIdrive實(shí)際應(yīng)用。開(kāi)發(fā)面向客戶的應(yīng)用軟件。為中國(guó)市場(chǎng)培養(yǎng)一大批能知PROFINET，能用PROFINET，能開(kāi)發(fā)PROFINET的本地化人才隊(duì)伍。