Profinet协议基础知识(二)

3.PROFINET RT通信

3.1 概述

应用场景:实时RT用于时间苛刻的过程数据,用于循环用户数据或者事件驱动的报警。

特点:

1)PROFINET使用优化的实时通信数据;;

2)通信彻底地不占用处理器的资源;

3)可以使用标准的网络不见;

4)响应时间范围为1-10ms。

3.2 PROFINET报文帧与RT帧结构

Profinet协议基础知识(二)_第1张图片 PROFINET报文帧结构

 

Profinet协议基础知识(二)_第2张图片

Profinet协议基础知识(二)_第3张图片 PROFINET RT帧结构

RT帧结构参数解释:

VLAN:优先级数据标签,有0-7八个优先级,数值越大则优先级越高;RT帧此处为6;

Eth.type(上图左数第三个):0x8892代表该帧为PROFINET协议的一个帧;

Frame:规定该帧的实时等级、数据通道;

RT-User:该帧携带的数据,36-1440字节,数据长度不足则会自动补齐;

APDU status:该帧数据位的一些指示状态;

FCS:循环冗余校检码;

4.PROFINET IRT通信

4.1 概述

应用场景:等时实时通信IRT用于特殊要求的应用,如运动控制和工厂自动化的高性能应用。

特点:

  1. IRT实现循环周期小于1ms,抖动精度小于1us;
  2. 通讯周期分为确定性通道和开放式通道;
  3. TCP/IP和RT数据在开放式通道进行数据交换;
  4. 两种数据交换同时存在,不会影响同步循环控制。

4.2 PROFINET IRT帧结构

PROFINET IRT帧结构

与RT帧相比,IRT帧删掉了VLAN部分,直接使用Frame_ID指示帧类型,减少开销。

4.3 PROFINET IRT通信的技术基础

4.3.1 时隙技术

Profinet协议基础知识(二)_第4张图片 PROFINET 时隙划分

PROFINET将数据传输的事件流划分成等时时间片(如1ms),并在每个等时时间片中,都单独给IRT帧优先预留了一定的传输时间,IRT传输时间过去以后,再进行IRT帧、标准帧等数据的传输。以此保证了IRT帧数据传输的实时性与等时性。

4.3.2 同步技术

Profinet协议基础知识(二)_第5张图片 PROFINET 同步技术

PROFINET设备网络中存在一个主时钟,主时钟使用同步帧来将一个时钟系统(IRT域内)所有设备的本地时钟的脉冲发生器同步成相同的时钟,以保证总线周期达到同步,且偏差在1us内。

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