什么是PROFINET？PROFINET支持哪些通信方式？

　　什么是PROFINET?PROFINET 通讯是一种新的以太网通讯系统，是由西门子公司和Profibus用户协会开发。PROFINET具有多制造商产品之间的通讯能力，自动化和工程模式，并针对分布式智能自动化系统进行了优化。其应用结果能够大大节省配置和调试费用。PROFINET系统集成了基于Profibus的系统，提供了对现有系统投资的保护。它也可以集成其它现场总线系统。PROFINET基于工业以太网,具有很好的实时性,可以直接连接现场设备(使用PROFINETIO),使用组件化的设计,PROFINET支持分布的自动化控制方式(PROFINETCBA,相当于主站间的通讯)。

 

　　1、PROFINET通讯协议具备哪些特点?

　　PROFINET采用TCP/IP协议作为基础，并在其上增加了专属的实时机制和通信协议，可以实现高速数据传输和实时响应。PROFINET支持多种应用场景和拓扑结构，包括点对点、星型、环型、总线型、树状等拓扑结构，能够满足不同工业自动化系统的通信需求。

　　PROFINET还支持多种物理连接方式，如铜缆、光纤、无线等，可以适应不同的环境和距离要求。PROFINET还提供了丰富的诊断和故障排除功能，可以帮助快速定位和解决问题，提高生产效率和可靠性。

　　需要注意的是，PROFINET是一种专有的工业以太网协议，与其他以太网协议并不兼容。同时，PROFINET应用也需要配套的硬件和软件支持，因此在选择和设计PROFINET应用时需要考虑这些因素。

　　2、PROFINET支持哪些通信方式?

　　(1) TCP/IP 标准通信： PROFINET 基于工业以太网技术，使用 TCP/IP 和 IT 标准。TCP/IP 是 IT 领域关于通信协议方面事实上的标准，尽管其响应时间大概在 100ms 的量级，但对于工厂控制级的应用来说，这个响应时间已经足够了。

　　(2)实时(RT)通信：对于传感器和执行器设备之间的数据交换，系统对响应时间的要求更为严格，因此， PROFINET 提供了一个优化的、基于以太网第二层(Layer 2)的实时通信通道，通过该实时通道可极大地减少数据在通信栈中的处理时间。 PROFINET 实时通信的典型响应时间是 5～10ms，网络节点也包含在网络的同步过程之中，即交换机。同步的交换机在 PROFINET 概念中占有十分重要的位置。在传统的交换机中，要传递的信息必定在交换机中延迟一段时间，直到交换机翻译出信息的目的地址并转发该信息为止。这种基于地址的信息转发机制会对数据的传送时间产生不利的影响。为了解决这个问题， PROFINET 在实时通道中使用一种优化的机制来实现信息的转发。

　　(3)等时同步实时(IRT)通信：现场级通信对通信实时性要求最高的是运动控制，PROFINET 的等时同步实时技术可以满足运动控制的高速通信需求，在 100 个节点下，其响应时间要小于 1ms，抖动误差要小于 1ms，以此来保证及时的、确定的响应。

　　3、PROFINET的优势

　　开放性、灵活性、高效率和高性能是PROFINET最大的优势。

　　开放性：PROFINET采用开放式标准，可实现独立于制造商的自动化解决方案。PROFINET是真正的工业以太网 — 这是从20世纪90年代以来在工业通信中确立的标准。

　　灵活性：随着各行业创新和产品生命周期的日益缩短，快速的响应时间和流程优化对于确保长期竞争力至关重要。凭借其在工厂结构和生产过程中的最大灵活性，PROFINET可实现创新性机器与工厂解决方案。也可以在相对难以访问的位置集成移动设备，可以使用WLAN，灵活的拓扑和运行中扩展PN网络设备。

　　高效率：不断上涨的原材料价格和不断更新的环境法规促使全球企业必须更经济有效地使用其资源，尤其是生产。PROFINET是解决之道。简单的工程设计可加速调试;可靠的设备可提高工厂可用性。此外，全面的诊断和维护解决方案有助于将工厂停机时间和维护成本降至最低。

　　高性能：性能和精度决定了市场的成功。精确的运动控制、动态驱动性能、高速控制器以及设备的确定性同步是实现卓越生产的关键因素。PROFINET的性能优势可提供足够实力，满足目前及未来需求，不断提高生产率。

　　作为国际标准 IEC 61158 的重要组成部分， PROFINET是完全开放的协议，而且PROFINET和标准以太网完全兼容，集成 IRT 功能的交换机和一个普通交换机在平时工作起来是完全一样的。也就是说， IRT 交换机可以和普通交换机一样使用，即使在使用实时通道时，它同样可以在它的开放通道使用其他标准功能。所以，根据环境的需求，自动化组件之间可以通过相同网络、相同的连接建立不同的通信链路，为用户的使用提供极大的方便。Profinet 基于以太网，使用 TCP/IP 和 IT 标准，是实时的自动化通信技术，能够与现有现场总线系统 PROFIBUS 等无缝地集成，能连接更多的站点，可用于运动控制应用中，使用工业局域网进行无线通信，且便于扩大规模和扩大新的应用领域。总之， PROFINET 是基于以太网的完整解决方案。