PROFINET ist ein Industrial-Ethernet-Standard für die Kommunikation zwischen Steuerungen und Feldgeräten wie Remote-I/O, Antrieben, Sensorik und Ventilen. Ziel ist deterministische, robuste Datenübertragung für Automatisierungsaufgaben – von Standard-I/O bis Motion-Control.
PROFINET nutzt Ethernet als Transportmedium, definiert aber eigene Mechanismen für Automatisierung: zyklischen Prozessdatenaustausch, Diagnosedienste und ein klares Rollenmodell für Steuerung und Feldgeräte.
Wie PROFINET funktioniert
Ein typisches PROFINET-IO-System kennt drei Rollen. Der IO-Controller – meist die SPS – koordiniert den Datenaustausch. Das IO-Device ist das Feldgerät, das Eingänge liefert und Ausgänge empfängt. Der IO-Supervisor ist ein Engineering- oder Diagnosetool, das typischerweise nur temporär für Inbetriebnahme und Fehlersuche aktiv ist.
Der Kern ist der zyklische Austausch von Prozessdaten mit konfigurierter Zykluszeit. Ergänzt wird er durch azyklische Dienste für Parametrierung, Diagnose und Alarme.
Geräte werden über GSDML-Dateien (Gerätebeschreibung) in das Engineering eingebunden – sie definieren Module, Datenlängen und Parameter eines Feldgeräts.
RT vs. IRT: Wann braucht man was?
PROFINET RT (Real Time) ist der Standardmodus für die meisten Automatisierungsaufgaben – Remote-I/O, Diagnosen, viele Antriebsanwendungen. Die meisten Anlagen laufen vollständig stabil mit RT.
PROFINET IRT (Isochronous Real Time) ist für sehr harte Echtzeitanforderungen und synchronisierte Bewegungssteuerung ausgelegt, wenn Jitter und Timing extrem eng sein müssen. IRT ist ein Spezialfall für High-End-Taktung und Motion-Control, nicht der Standard für typische Fertigungslinien.
PROFINET vs. PROFIBUS
PROFIBUS ist der bewährte serielle Feldbus im Bestand – stabil, gut beherrschbar, aber mit begrenzter Bandbreite und weniger direkter IT-Integration. PROFINET bringt die Vorteile von Industrial Ethernet: höhere Bandbreiten, moderne Topologien und leichtere Integration in IT/OT-Architekturen.
In der Praxis existieren beide häufig parallel. PROFIBUS läuft in Bestandsmaschinen weiter, PROFINET kommt bei Neu- und Umbauten zum Einsatz. Eine vollständige Migration von PROFIBUS auf PROFINET ist schrittweise möglich, aber selten ohne Aufwand.
PROFINET und MES: Der realistische Datenpfad
Ein MES spricht PROFINET nicht direkt an. Der typische Pfad lautet: Feldgerät → SPS (PROFINET) → SCADA, OPC UA, Edge oder IT-Schnittstelle → MES oder BI.
Für Cloud-native MES-Plattformen, die Shopfloor-Daten aus PROFINET-Umgebungen integrieren wollen, ist die Qualität der Datenmodellierung im Automatisierungslayer entscheidend: Signale, Zustände, Zähler und Zeitstempel müssen dort konsistent definiert sein, bevor sie über Edge oder SCADA in höhere Systeme weitergegeben werden. Ein nachträgliches „Aufräumen" auf MES-Ebene ist aufwendig und fehleranfällig.
Typische Fehler
PROFINET wie „Office Ethernet" zu behandeln – ohne OT-taugliche Switches, ohne Segmentierung und ohne Netzwerkmonitoring – ist einer der häufigsten Fehler und führt zu instabiler Kommunikation unter Last. Signale ohne sauberes Datenmodell zu erfassen macht spätere OEE- und Qualitätsanalysen aufwendig. Und unklare Verantwortlichkeit zwischen OT und IT für Switches, VLANs und Change Management erzeugt im Betrieb regelmäßig Konflikte.
FAQ
Ist PROFINET ein Protokoll oder „nur Ethernet"? PROFINET nutzt Ethernet als Transport, definiert aber eigene Mechanismen für Automatisierung: das IO-Controller/IO-Device-Modell, zyklische Kommunikation mit konfigurierbarer Zykluszeit sowie Diagnose- und Alarmdienste. Es ist mehr als Standard-Ethernet.
Brauche ich PROFINET IRT? Nur bei echten Motion-Control-Anforderungen mit sehr striktem Timing. Für die meisten Fertigungslinien – Remote-I/O, Antriebssteuerung, Sensorik – reicht PROFINET RT vollständig aus.
Kann ein Cloud-MES direkt PROFINET lesen? Das ist unüblich und nicht empfohlen. Der Standardweg führt über PLC, SCADA oder Edge Gateway, die PROFINET-Daten in IT-taugliche Schnittstellen wie OPC UA, MQTT oder REST übersetzen.
Was ist eine GSDML-Datei? GSDML (Generic Station Description Markup Language) ist die XML-basierte Gerätebeschreibungsdatei für PROFINET-Geräte. Sie enthält alle Informationen über Module, Datenlängen und Parameter, die ein Engineering-Tool benötigt, um das Gerät in ein PROFINET-Projekt einzubinden.
