PROFINET如何实现“一网到底”?

 

PROFINET - 开放式工业以太网标准
PROFINET是真正的、实时的、开放的工业以太网,它使用TCP/IP和IT标准,符合基于工业以太网的实时自动化体系,能够满足从现场层到管理层的所有应用需求,真正的实现一网到底的革命。
随着PROFINET技术的不断发展,尤其是集成网页功能,集成诊断功能,网络拓扑功能,快速启动功能及无线技术应用等等,可以极大地降低安装、工程和投运的成本,增加系统的灵活性。

  其实,PROFINET的网络一网到底这个概念,并不是指PROFINET协议贯穿网络从上到下,而是指以太网从上到下的连接,其中一致的网络接口,网络连接等等。但似乎与PROFINET的概念不符,其实PROFINET的外延很广,其实就包括网络安装(Networks install)。

   对于一个大系统,确实不需要处处“实时”。 通过PROFINET(或者工业以太网)的连接,实现实时在它应该出现的地方。

PROFINET的实时通信发生在PLC和分布式IO之间以及PLC之间,HMI和PLC的通讯依然采用传统的工业以太网的方式进行通讯。

 


      PROFINET是开放的标准的实时的工业以太网标准,基于工业以太网,其RT可以在1ms内刷新64个IO设备,其IRT可以在1ms内同步150个轴,且抖动精度小于1us。IO控制器可以最多连接256个IO设备,对于整个以太网网络节点是无限制的。而且IO控制器间可以实现实时的PROFINET CBA通讯,最小刷新时间为1ms。由于其开放性,通讯过程中不限制TCP/IP等非实时数据在同一根总线上进行传输,这样可以同时应用IT等服务,包括Web, Email等等,并且可以同时传输语音和视频等数据。节点安装简单,连接到交换机即可,这与办公室网络一样增加和减少设备十分方便。可以无缝集成已有的现场总线系统,例如PROFIBUS, ASi, Interbus等。PROFINET同时支持故障安全系统,通过ProfiSafe行规进行安全节点间的通讯。                            PROFINET是开放的标准的实时的工业以太网标准,基于工业以太网,其RT可以在1ms内刷新64个IO设备,其IRT可以在1ms内同步150个轴,且抖动精度小于1us。IO控制器可以最多连接256个IO设备,对于整个以太网网络节点是无限制的。而且IO控制器间可以实现实时的PROFINET CBA通讯,最小刷新时间为1ms。由于其开放性,通讯过程中不限制TCP/IP等非实时数据在同一根总线上进行传输,这样可以同时应用IT等服务,包括Web, Email等等,并且可以同时传输语音和视频等数据。节点安装简单,连接到交换机即可,这与办公室网络一样增加和减少设备十分方便。可以无缝集成已有的现场总线系统,例如PROFIBUS, ASi, Interbus等。PROFINET同时支持故障安全系统,通过ProfiSafe行规进行安全节点间的通讯。                           

像PROFIBUS一样,当我们使用普通的屏蔽双绞线在工业现场中应用过程中,总会存在各种各样的非正常通讯状态,主要原因普通的屏蔽双绞线的内阻,线间电容等参数无法与PROFIBUS规范匹配,这样抗干扰的能力下降,导致通讯不利的状况。PROFINET在使用过程中同样强烈推荐使用绿色网线和金属接头,这样可以降低上述问题的发生的概率,由于其屏蔽层与金属接头实现环状接触,且金属接头与设备外壳相接触,抗干扰能力显著增强。                           
 
西门子TIA自动化的通讯总线PROFINET和PROFIBUS开始共存,PROFINET不会取代PROFIBUS。
   PROFINET与PROFIBUS从狭义上讲,没有可比性。所以只能在广义上,对比两者在应用上的区别。
   PROFINET最突出的特点是它的实时性,从过程自动化到工厂自动化再到运动控制,其实时性可以满足各种各样的应用,PROFIBUS也可以实现上述的功能,不过在实时性较高的场合特别是在运动控制中,其性能与PROFINET无法相比,无法像PROFINET一样最小实时周期为250us,抖动小于1us的精度。
   PROFINET另外一个突出的特点是以太网,借用以太网,可以同时传输TCP或IT数据或者数据、语音、图像等数据,这是PROFIBUS所无法比拟的。而且由于在以太网中,诊断更加灵活,SNMP协议,HTTP协议都可以诊断PN设备,来获取诊断信息。从网络的任何一点,或者通过WLAN,随时随地访问你所需要连接的设备。另外,对于网络的扩展,PROFIBUS只能机械的增加OLM或Repeater等,而且增加的地点多为固定的,其缺点在设备增容时尤为体现。而PROFINET使用以太网的连接方式,加入交换机,插入网线连接即可。这与我们办公的局域网相似,需要增加设备的时候,只需要连接到交换机的端口即可。
基于上述原因西门子全新的S7-1200只匹配了PROFINET接口,PROFIBUS的连接只能通过IE/PB LINK PN IO进行无缝集成。

 

 

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