工厂自动化在通信领域有着悠久的历史。二十年前，现场总线的唯一要求是可靠地传输过程数据并精确控制设备。随着时间的推移，流程层级的增加使得要求变得更加严格，一些现场总线已无法满足这些需求。
包括 Molex 在内的领先 PROFIBUS 开发商确保了该标准与时俱进。Molex 通过其 Brad® 自动化品牌开发了一系列全面的 PROFIBUS 解决方案，包括电源线、插头、现场耦合连接器、I/O 模块、PC 和 PLC 接口、网关、诊断工具和仿真软件。PROFIBUS 仍然是全球领先的现场总线解决方案，据工业通信社区 (PI 或 PROFIBUS) 和 PROFINET International 统计，全球生产工厂中已安装了超过 2000 万台 PROFIBUS 设备。Molex 迄今为止积极参与的典型应用包括消息传递、监控人机界面 (HMI)、实时控制系统、网络和设备桥接、恶劣环境下的物理连接以及输入/输出通信。
如今，生产系统需要一个能够实现不同流程和机器间数据交换的网络。这促使协议借鉴了电信和网络等其他领域的理念——即向 TCP/IP 协议的迁移。这使得计算机、控制系统和机器能够在公司内部和外部交换信息。它还消除了企业环境中的障碍，促进了各种应用程序之间的交互。
然而，根据 IEEE 802.3 标准，以太网并不适用于生产所需的横向通信，因为它可能会阻塞网络流量，即使其他设备需要发送紧急消息。正因如此，工业以太网应运而生：这项技术专注于工厂、生产、加工和控制，专为工业环境而设计。它提供实时通信，从而确保连接到网络的每个设备都能随时收发数据。
PROFINET于2005年首次推出，它并非只是以太网版的PROFIBUS，而是功能更加强大的技术。PROFINET与PROFIBUS采用类似的概念，但网络带宽利用率更高，采用厂商对消费者的通信模式，而非传统的主从模式。此外，PROFINET支持更多节点（几乎无限）、更多数据（PROFINET帧的最大I/O为1440字节）、更高速度（100 Mbps，全双工以太网），并且到明年年中将符合IEEE 802.11无线通信标准。
虽然其他一些现场总线也受益于工业以太网的优势，但许多现场总线仅提供部分TCP/IP兼容性，或者根据网络实现方式的不同，无法完全符合TCP/IP规范。这意味着诸如PC或笔记本电脑之类的设备无法直接连接到该网络。此外，PROFINET 完全兼容 TCP/IP，提供广泛的工业自动化和实时 I/O 联网、点对点 (P2P) 集成、运动控制、企业级垂直集成、功能安全性和可靠性，以及与传统现场总线的集成。
目前，可集成的总线包括 PROFIBUS、Interbus-S、DeviceNet、串行通信、Modbus、AS-i、HART 和 PROFIBUS PA，并计划全面集成 FF 和 CC 链路。这是通过代理技术实现的，该技术根据其设计和规范充当网关。它为 PROFINET 提供现场总线连接，从而轻松集成现有解决方案或产品。通过标准化映射，这些设备可以作为 PROFINET 设备运行。透明通信确保在控制应用中无需特殊处理。
那么代理是如何工作的呢？例如，当在以太网侧使用 PROFIBUS 的 PROFINET 代理时，该代理充当以太网上的 PROFINET 设备。在这种情况下，代理代表以太网上的所有 PROFIBUS 组件，并将所有数据从 PROFIBUS 从站传输到 PROFINET 协议。在 PROFIBUS 侧，代理充当 DP 主站，在从站和 DP 主站之间循环交换数据。PROFINET
的设计基于模块化结构。这使得从单个机器制造商到负责整个生产工厂的自动化工程师等集成商能够选择级联功能。除了 PROFINET 之外，还有两种解决方案：PROFINET CBA 和 PROFINET IO。PROFINET
CBA 适用于基于 TCP/IP 的组件通信以及实时通信（如果模块化系统工程需要）。这两种通信选项可以并行使用，以实现真正的点对点 (P2P) 集成。此外，PROFINET IO 专为与分布式 I/O 设备进行实时 (RT) 和同步实时 (IRT) 通信而开发。PROFINET CBA 和 PROFINET IO 可以在同一总线系统上同时通信。它们既可以独立运行，也可以组合运行，因此从系统角度来看，PROFINET IO 子系统表现得像一个 PROFINET CBA 系统。
自 1989 年 PROFIBUS 诞生以来，Molex 一直是 PROFIBUS 组织（现为 PI，即 PROFIBUS 和 PROFINET 国际组织）的积极成员。该公司还大力推广 PROFINET 的应用，并积极参与包括 PROFINET IO 核心工作组在内的多个工作组。Molex 的产品组合包括 I/O 设备和控制器套件、电源线、插头、现场连接连接器、I/O 模块、以太网交换机、PCI 和 PCI Express 接口、代理和网关。
作为一家获得认证的欧洲 PROFINET 能力中心、测试实验室和培训中心，Molex 在意大利和法国均设有分支机构，并利用 PROFINET 演示系统提供产品演示、研讨会、工作坊和技术支持。PROFINET 特别适用于西门子、Allen-Bradley、欧姆龙和三菱等不同制造商的设备，因为它支持不同的控制平台和多种现场总线，包括 PROFINET、PROFIBUS 和 DeviceNet。演示墙展示了如何使用 PROFINET RT 和相应的代理来实现这一点。
对于需要高速且精确同步 I/O 设备的运动控制，建议使用 PROFINET IRT。实时以太网在同步模式下的概念相对容易理解：它依赖于通信系统编程，该编程能够精确同步具有实时性要求和不具有实时性要求的各个过程的不同周期和时间域。
综上所述：该系统包含一个用于标准数据的开放式 TCP/IP 通道；一个用于高性能传输循环数据和事件驱动信号的 RT 通道；以及一个用于高性能同步数据传输的 IRT 通道，可将抖动降至 1 µs 以下。这种运动控制拓扑的优势在于，由于实时域并非封闭，标准以太网设备可以随时连接到网络。这得益于一种增强型实时以太网控制器模型，该模型集成了用于时钟同步的 IEEE 1588 标准。
安全性曾经被视为成本因素，如今已成为提高生产效率和减少停机时间的关键策略。因此，PROFINET 解决方案中集成了一个名为 PROFIsafe 的功能安全模块。该模块涵盖通信系统中的安全敏感方面，例如寻址、定时器监控、排序、签名等，以确保操作人员和设备免受生产和机械缺陷造成的危害。
Molex在自动化领域拥有20年的经验，具备得天独厚的优势，能够为整个PROFINET集成项目提供全面的技术支持——从PROFINET协议栈和工具的实施，到PROFINET系统的调试以及相应的测试认证，包括硬件和固件的部署。Molex工程师丰富的专业知识和长期经验，对于从PROFIBUS过渡到PROFINET所带来的优势至关重要。
