profinet网络技术

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1、PROFInet01工业以太网与PROFInet简介03PROFInet的基本通信方式02网络结构04PROFInet的优势目录COMPANYPART01工业以太网与PROFInet简介工业以太网简介工业以太网是基于以太网技术和TCP/IP技术开发出来的一种通信网络，简单来说工业以太网就是在工业控制系统中使用的以太网，用于工业自动化环境。它符合IEEE802.3标准，按照IEEE802.ID“媒体访问控制（MAC）网桥”关和IEEE802.1Q“局域网虚拟网桥规范，对其采用没有进行任何实时扩展而实现的以太网通过采用减轻以太网负荷，提高网络速度，采用交换式以太网和全双工通信等技术，

2、到目前为止可以将工业以太网的实时响应速度时间做到5~10ms，相当于现有的现场总线。工业以太网在技术上与商用以太网是兼容的。工业以太网常见网络结构工业以太网技术特点兼容性好，适合于解决控制系统中不同厂商设备的兼容和互操作等问题。数据传输速率高、传输距离远，具有10～100M/bits的自适应传输速率，传输距离最大可达150km。可以通过Internet对企业生产进行远程监控。实现办公自动化网络与工业控制网络的无缝连接，实现企业管控一体化。抗干扰能力强，适应严酷的工业生产环境。快速的网络故障定位与诊断。PROFInet简介针对工业应用需求，德国西门子于2001年发布了该协议，它是将

3、原有的Profibus与互联网技术结合，形成了ProfiNet的网络方案，主要包括：基于组件对象模型(COM)的分布式自动化系统;规定了ProfiNet现场总线和标准以太网之间的开放、透明通信;提供了一个独立于制造商，包括设备层和系统层的系统模型。ProfiNet采用标准TCP/IP十以太网作为连接介质，采用标准TCP/IP协议加上应用层的RPC/DCOM来完成节点间的通信和网络寻址。它可以同时挂接传统Profibus系统和新型的智能现场设备。现有的Profibus网段可以通过一个代理设备(proxy)连接到ProfiNet网络当中，使整Profibus设备和协议能够原封不动地在

4、Pet中使用。传统的Profibus设备可通过代理proxy与ProFiNET上面的COM对象进行通信，并通过OLE自动化接口实现COM对象间的调用2000年底，PROFINET正式成为了IEC61158标准的第10种现场总线。PROFINET是一种基于工业以太网和IT标准的现场总线通信系统，具有比PROFIBUS更多的优点，因而在自动化控制领域中得到越来越广泛地应用。PART02PROFInet网络结构PROFInet网络结构基于以太网技术的网络拓扑有多种形式，常见的有星形、树形、环形，典型代表是星型。线形网络最适合于在工业控制系统中使用，但传统以太网中很少有线形网络拓扑。PR

5、OFINet支持包括线形在内的所有网络拓扑形式。(1)星形网络所有的站点连接到中央的偵号分配器(交换机）上，形成了星形结构网络。在星形网络中，单个站点出问题不会影响其他站点设备的使用，但中央的交换机出现故障会造成整个星形网络的瘫痪。星形拓扑。星形网络的主要优点是:增加或去除站点灵活；容易管理、监督和诊断网络；有源网络组建集中在一个地方，所以容易应对不利的环境因素，如温度、污染等，另外早独供电也容易头现。其主要缺点是：因为从交换机到各站点之间是一对一的物理连接，所以布线麻烦，成本高。PROFInet网络结构（2)线形网络在FCS中，最常用的网络拓扑形式是总线形，但以太网中没有纯粹的

6、线形网络拓扑。线形网络结构的优点非常突出，比如布线成本最节省，网络安装简单，更换设备容易等。PROFINet借助于集成在各个设备中的交换机实现了线形网络结构。但PROFIBUS相比，PROFINet线形结构中的某个设备断电时，整个后面的网络就回瘫痪，所以它不适合用在各站点需要单独断点维护的工业控制系统中。另外当信息在线形网络中传递时，每经过一个交换机都会增加信号传输延迟时间，所以只有那些对时间要求不高的系统中才可使用线形网络。PROFINet线形网络拓扑结构，每个设备中都集成了交换机。PART03PROFInet的基本通信方式PROFInet的基本通信方式实时RT（Real-ti

7、me）通信和同步实时IRT通信由于绝大多数工厂自动化应用场合对实时响应时间要求较高，为了能够满足自动化中的实时要求，PROFInet中规定了基于以太网层2的优化实时通信通道，该方案极大地减少了通信栈上占用的时间，提高了自动化数据刷新方面的性能。PROFInet不仅最小化了可编程控制器中的通信栈，而且对网络中传输数据也进行了优化。采用PROFInet通信标准，系统对实时应用的响应时间可以缩短到5～10ms。PROFInet同时还支持高性能同步运动控制应用,在该应用场合PROFIne