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开放,透明的自动化通信解决方案——PROFINET实时工业以太网简介

2004.08.01阅读 3476

  前言:
  代表全世界1200多家会员公司的PROFIBUS 国际组织宣布,截止2003年底,工厂和过程自动化应用系统所安装的PROFIBUS节点设备已经历史性地突破了1千万,比其它任何现场总线解决方案高出许多。随后,该组织推出了基于实时工业以太网的PROFINET自动化解决方案。该技术为当前的用户提供了一套完整高性能可伸缩的升级至工业以太网平台的解决方案。PROFINET是一项重大的并具有战略性的技术创新,它不仅能为PROFIBUS,而且能为其它现场总线网络系统提供以太网移植服务。
  工业自动化的新前景
  当今自动化技术的发展正日益受到另一种技术— 信息技术(IT)、其原理和标准的重大影响。以太网在办公领域早已成熟应用,并成为标准的总线系统。由于为市场广泛接受,对以太网的开发(如传输率的提高)从没有停止过。自动化领域中集成信息技术开辟了自动化系统之间全局数据通信的可行性控制工程网版权所有,也使基于以太网的通信标准PROFINET成为可能。开放标准而不是专用解决方案的使用保证了长远的兼容性和扩展性,也就是保护了投资。这一点是PROFIBUS国际组织非常重要的考虑方面。
  通过 PROFI
NET,实现创新的工业以太网标准
  采用基于工业以太网的开放式、跨供应商标准 PROFINET,即可从公司管理层直到现场层实现直接、透明的访问。PROFINET,基于现有成熟IT标准,并提供对TCP/IP的绝对支持。
  将来采用PROFINET,能够毫不费力地与现有系统进行扩展及便捷集成。PROFINET可以保证对现有系统投资的高度保护,并使工厂拥有创新标准的优越性,不管是现在,还是未来。
  PROFINET:适用于每一需求的解决方案
  工业设备的工程与组态、实时能力、分布式现场设备的集成、同步运动控制应用、简单网络管理与诊断、防止未授权访问、高效、跨供应商的工程与组态,以及高度的机器及工厂可用性--所有这些需求都可由PROFINET这一开放式、跨供应商的标准来实现。
  PROFINET实时通信功能的实现
  在PROFINET标准中,根据不同的应用场合,PROFINET支持以下三种通信方式。如图所示:
  1,使用TCP/IP 的标准通信
  PROFINET 使用以太网和TCP/IP 协议作为通信基础。TCP/IP 是IT 领域关于通信协议方面事实上的标准。
  2,实时(RT)通信:
  绝大数的工厂自动化应用场合,对实时应用其响应时间的要求最少在5~10ms。。
  为了能满足自动化中的实时要求,在PROFINET中规定了优化的实时通信(RT)通道 — 它基于以太网(Layer2)。这样一种解决方案极大地减少了通信栈上占用的时间,从而提高了自动化数据的刷新率方面的性能。在PROFINET 中,不仅最小化了可编程控制器中的通信栈,而且也对网络中数据的传输进行了优化。
PROFINET实时通信功能的实现

  3,同步实时(IRT)通信
  PROFINET 被设计可用于高性能的同步运动控制应用。然而,对上述响应时间在 5~10ms的 实时通信将不足以满足伺服运动控制场合的需求。伺服运动控制场合是指在100个节点下,响应时间低于1mswww.cechina.cn,同步传送和抖动小于1祍。PROFINET的同步实时IRT功能是在Layer2上由内嵌的ERTEC同步实时交换芯片提供的。按照 PROFIBUS国际组织提供的数据控制工程网版权所有,PROFINET在同步实时(IRT)通信方式下应用在同步运动控制场合,其性能比目前的现场总线方案要提升100倍 。
同步实时(IRT)通信

同步实时(IRT)通信

  PROFINET与分布式智能
  PROFINET在分布式自动化系统结构的实现上打开了新的前景:全厂工程的彻底模块化,即基于组件的自动化(CBA):智能模块,包括机械部件、电气/电子部件和应用软件,为预测试设计,交付即用。
  使用PROFINET,轻松实现网络安装
  PROFINET使你可以安装网络而不需要专家的知识。除星形接线外,PROFINET还支持总线和环形结构控制工程网版权所有,因此使接线费用最小化,并保证高度的可用性。特别设计的工业电缆和耐用连接器满足EMC和温度要求,并且在PROFINET框架内形成标准化。这样保证了与不同制造商设备之间的兼容性。《 PROFINET 安装指南》作为网络安装的指导手册,保证了简单的机器与工厂调试过程。
  PROFINET--IT标准与安全
  PROFINET提供有所有必要功能,采用业已验证的标准IT技术(如http、HTML、SNMP、DHCP和XML),优化组态和诊断PROFINET设备与网络。这些服务在PROFINET中的集成意味着调试和维护中的成本的节省。另外,在需要的任何时候控制工程网版权所有,你可以从世界上任一地点对所有相关数据进行互联网访问。
  近年来,在数据与通讯技术领域,网络安全的重要性迅速提高。安全意味着防止系统破坏和对敏感数据未授权访问的保护


























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