编写profinet工业以太网通信测试程序
工业机器人最常见的工业网络通讯总线ProfiNet！
工业机器人最常见的工业网络通讯总线ProfiNet！由于最近项目过程中，采用的是工业以太网通讯总线，所以在这把自己准备的资料给大家研讨以下。
ProfiNet （工业以太网）•工业以太网是基于 TCP/IP 的工业通讯系统•可按名称分配地址•实现开放式和分配式的自动化•凭借现场总线和以太网实现全面通讯•可实现现场层面直至主控层面的通讯•可实现实时通讯ProfiNet IO 的基础数据交换按主从原理（设备控制器）来进行。
工业以太网输入/ 输出端使用下列类型器材：•管理器：可为编程器或工业用电脑。
•管理器与控制器均可访问所有工艺数据和参数数据。
•控制器：属于设备所有组件的上级控制装置。
（例如：KR C4）•从属装置：属于接受控制器操作和监控的现场设备（例如：输入 / 输出板卡）。
一个从属装置由多个模块和子模块组成。
一个从属装置允许拥有多个控制器（主机）。
ProfiNet IO 变型ProfiNet IO （工业以太网输入 / 输出端）•工业以太网输入 / 输出端使得分散现场装置（输入 / 输出装置，例如：信号处理板卡）可直接接入工业以太网。
•利用实时通讯功能传输业务数据•利用 TCP/IP 进行配置和诊断•输入 / 输出端管理器可服务于 HMI 和诊断功能ProfiNet IO 通讯模式输入 / 输出控制器与输入 / 输出装置之间借助下列信道传输数据。
•通过实时信道传输循环业务数据和警报•通过标准信道的 TCP/IP 及 / 或 UDP/IP 执行参数设置、配置或诊断其他主要数据：•每种工业以太网协议可最多传输 1440 字节的业务数据。
•借助 KR C4 里现有的 ProfiNet-Stack 可操控多达 256 个从属装置。
ProfiNet 实时•实时应用程序通常并非同步运行•应用程序、数据传输和现场装置具有不同的处理周期•周期时间和图像跳动均很不精确。
ProfiNet 实时同步•节拍同步式数据传输•应用程序、数据传输和仪器工作周期保持同步•周期时间 <1ms，图像跳动精度>1ms，图像跳动精度><>•为此需使用特殊型板卡•典型的应用领域是运动控制。
S7-300 PROFINET IO 通信快速入门(更新版)
PROFINET IO Communication based on S7-300
Getting Started
Edition （2008-01）
SIEMENS A&D CS
摘 要 通过 PROFINET，分布式现场设备(如现场 IO 设备，例如信号模板)可直接连接到工业 以太网，与 PLC(IO 控制器)等设备通讯。本文举例一个 PN IO 控制器 (CPU315-2PN/DP) 和 PN IO 设备 (ET200S) 实现 PROFINET IO 实时通讯。通过一步一步的组态，给读者一个清 晰的组态 PROFINET IO 通讯的实现方法。 关键字 PROFINET, PROFINET IO 通讯, 工业以太网, IO Supervisor, IO 控制器, IO 设备, SCALANCE 交换机, Step7 Key words PROFINET, PROFINET IO Communication, IE, IO Supervisor, IO Controller, IO Device, SCLANCE Switch, Step7
A&D Service & Support
Page 5-56
3 PN IO 组态
PROFINET IO的IO现场设备在PROFINET上有着相同的等级，在网络组态时分配给一个IO控 制器。现场IO设备的文件描述定义在GSD(XML)文件。
GSD
STEP7 / HW-Config
IO controller
版本 SP2 V5.4 SP2 or high
4 PN IO 的组态步骤
4.1 打开 Step7 软件 在桌面上选择 Step7 图标 SIMATIC Manager，并双击。
编写profinet工业以太网通信测试程序
工业以太网概述 ——Ethernet应用于工业现场的关键技术
知识准备
•工业以太网概述 …………………………7 •工业以太网设备…………………………14 •ProfiNet的结构和功能…………………18 •西门子工业以太网网线制作……………28 •CP 243-1以太网模块……………………31
工业以太网概述 ——什么是工业以太网
工业以太网是应用于工业控制领域的以太网技术，在技术上 与商用以太网（即IEEE 802.3标准）兼容。
学习目标
•知识目标…………………………4 •技能目标…………………………5
知识目标
通过本项目的学习，让学员： 知道以太网及工业以太网的区别； 熟悉ProfiNet工业以太网的系统配置方法； 了解S7-200的ProfiNet工业以太网解决方案。
技能目标
通过本项目的学习，让学员： 能够正确安装ProfiNet工业以太网络设备； 配置ProfiNet工业以太网络设备参数； 编写ProfiNet工业以太网通信测试程序； 诊断ProfiNet工业以太网络故障。
通信确定性与实时性——工业控制网络不同于普通数据网络的最大特点 在于它必须满足控制作用对实时性的要求，即信号传输要足够快和满足信 号的确定性。
稳定性与可靠性——在工厂环境中，工业网络必须具备较好的可靠性、 可恢复性及可维护性。
安全性——工业系统的网络安全是工业以太网应用必须考虑的另一个安 全性问题。工业以太网可以将企业传统的三层网络系统，即信息管理层、 过程监控层、现场设备层，合成一体，使数据的传输速率更快、实时性更 高，并可与Internet无缝集成，实现数据的共享，提高工厂的运作效率。
《工业控制网络与通信》第6章 PROFINET工业以太网及应用
➢ OPC-DX定义了不同厂商的设备和不同类型控制系统之间没有严格时间要求的用户 数据的高层交换，例如PROFINET和Ethernet/IP之间的数据交换。
➢ OPC-DX特别适合用于需要集成不同制造商的设备、控制系统和软件的场合。通过
OLE for process control， object linking and
PROFINET CBA
➢ PROFINET CBA，Component Based Automation，基于组件的自动化，经由TCP/IP， 以组件为基础的、模块化的分布式通信网络。
➢ 把大的控制系统分成不同功能、分布式、智能的小控制系统，把典型的控制环节做成标 准组件，使用COM/COM++组件自动化技术生成功能组件，利用IMAP工具软件连接各 个组件组成通信，来进行设备参数赋值、读取诊断数据、建立组态和交换用户数据等。
基于组件的集成
用户可以通过定义一个总线专用的组件接口（用于该总线的数据传输）映像， 来集成多种现场总线系统。这种方法方便了原有各种现场总线与PROFINET 的连接，能够较好地保护用户对现有现场总线系统的投资。
13
6
PROFINET工业以太网及应用
1. PROFINET概述 2. PROFINET通信
➢ 在整个工厂内实现统一的网络构架，实现“E网到底”。
4
6.1.2 PROFINET的技术特点
➢ 设备的功能是通过对组件进行特定的编程来完成的，同类设备具有相同 的内置组件，对外提供相同的COM接口，为不同家的设备之间提供了良 好的互换性和互操作性。
➢ 采用标准以太网和TCP/IP协议族，再加上应用层的DCOM来完成节点之 间的通信和网络寻址。
OPC-DX，对多制造商设备组成的系统，使用相同的数据访问方式。
西门子工业以太网通讯51733
附件4 西门子工业以太网通讯一、测试知识点CP343-1 IT模块的应用二、测试实验1. 实验名称IT技术在西门子工业以太网的应用2.实验目的通过自建得西门子监控网站，通过交换机在不同的个人电脑上监控PLC的实时数据以及变量Speed(速度)、Temp(温度)、Level(液位)的变化。
3.实验案例（1）实验需求：1、硬件：电源模块PS307 5A（1块）CPU313C-2 DP（1块）CP343-1 IT（1块）电气链路模块ELM（1块）数据通讯MPI线缆2、软件：STEP7 V5.3JDK 1.4.2（JA V A开发工具包）IE 6.0系统结构框图如下：百兆网线DC24V电源线（2）实验内容和步骤：1）硬件组态：Step7中的硬件组态，配置CP343-1 IT模块。
2）Step7中添加符号表，3）PLC控制程序的编写。
PLC控制程序要求将三个符号变量Speed(速度)、Temp(温度)、Level(液位)在一个给定的范围内按指定的阶跃量周期变化。
4）IE监控界面的预览如下图附件5 远程I/O的PROFIBUS通讯一、测试知识点S7300与ET200M的连接二、测试实验1.实验名称S7300与ET200M通过PROFIBUS的通信2.实验目的了解远程I/O（ET200M）的应用。
3. 实验案例（1）实验设备及连接硬件：1）313C-2DP一块2）ET200M一块3）SM374调试模块一块4）Profibus电缆一根，带有3个DP头（连接时注意连接的两端打至ON，其余都为OFF）。
软件：1）STEP 7 V5.2 SP1硬件连接：将电源与相关模块的电源相接，实验台上相关输入输出口连接。
PROFIBUS 线按照规定连接。
（2）系统硬件组态1）打开Sept7，然后新建一个工程，插入一个300站。
插入300CPU模块时，需要选择新加入一个Profibus网络，默认选择DP的地址为2。
2) ET200M从站组态，需要注意的是DP地址选择一个与主站不同的地址。
工业通信中的Profinet技术
工业通信中的Profinet技术工业通信是指在工业环境中实现设备之间的数据交换和通信传输的技术。
在工业领域中，数据的快速、可靠和安全传输对于生产过程的控制和监测至关重要。
Profinet技术作为一种先进的工业通信协议，已经得到了广泛应用。
一、Profinet技术简介Profinet（Process Field Net）是由西门子公司推出的工业通信技术，是基于以太网的通信协议。
它使用常见的以太网硬件和TCP/IP协议，能够提供快速、可靠的实时通信。
Profinet技术结构灵活，可适用于各种工业环境和自动化应用。
它支持多种通信模式，包括实时通信、非实时通信和工程信息通信。
二、Profinet技术的特点1. 高性能：Profinet技术采用了实时性能优化和网络管理机制，能够实现微秒级的通信响应时间。
这对于工业自动化过程中的实时控制非常重要。
2. 可靠性：Profinet技术能够提供可靠的通信连接和数据传输，通过冗余机制和网络监测，能够保证数据的完整性和稳定性。
这使得在高噪声、干扰和故障环境下，Profinet仍然能够保持稳定的通信。
3. 灵活性：Profinet技术支持多种拓扑结构和网络配置方式，可以适应各种工业应用场景。
它可以与现有的工业以太网、PROFIBUS和其他自动化系统集成，提供灵活的扩展和迁移路径。
4. 安全性：Profinet技术提供了各种安全功能和机制，包括数据加密、访问控制和身份验证。
工业网络中的数据可以被安全地传输和存储，防止机密信息泄露和非法访问。
三、Profinet技术的应用1. 工业自动化：Profinet技术广泛应用于工业自动化领域，用于设备控制和监测。
它可以连接各种工业设备和传感器，实现实时数据的采集和处理。
2. 机器人控制：Profinet技术可用于机器人系统中的高速通信和数据交换。
它可以实现机器人的准确控制和协调运动，提高生产效率和质量。
3. 过程控制：Profinet技术在化工、制药和能源行业中得到广泛应用。
通过工业以太网OPEN IE的通信方式怎样编写UDP连接的通信程序
通过 S7-300 或 S7-400 CPU 集成工业以太网接口以 OPEN IE 的通信方式，怎样编写通讯块 FB67,FB68,FB65 和 FB66 实现 UDP 连接的通信程序？描述：可以通过集成的 PROFINET 接口使用 OPEN IE 的通信方式进行数据交换，下列通信协议支持数据交换：• TCP• ISO-on-TCP• UDP通过工业以太网 OPEN IE 通信方式下的UDP 协议进行数据交换，需要使用以下程序块。
• FB65 "TCON" 用于连接端点• FB66 "TDISCON" 用于断开端点• FB67 "TUSEND" 用于发送数据• FB68 "TURCV" 用于接收数据这些通信功能块可以在函数库 Standard Library -> Communication Blocks中找到. 用于连接 UDP 端点的参数存储于一个数据结构体中。
在这个例子中，数据结构体 UDT65 "TCON_PAR" 将被使用，用户将对这个数据结构体进行参数化。
不需要在 NetPro 中配置通信连接。
Note:通过工业以太网 OPEN IE 通信方式得到详细信息可以参考手册"System Software for S7-300/400 System and Standard Functions"，登陆条目ID: 1214574.示例程序的描述S7 程序中包括 FB65 "TCON" 的调用及带有 UDP 连接端点参数的数据结构体 UDT65"TCON_PAR"。
S7 程序中还包含函数库 Standard Library -> Communication Blocks 中函数 FB67 "TUSEND" and FB68 "TURCV" 的调用，The FB67 "TUSEND" 用于将数据发送给一个 S7 站，一个PC 站或第三方系统。
S和KUK机器人PROFINET通讯组态编程
S和K U K机器人P R O F I N E T通讯组态编程集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]1.第一步：在博途新建项目,添加CPU1214C。
2. 2第二步：安装KUKA机器人GSD文件3. 3第三步：在硬件目录选中“”硬件组件。
4.4第四步：把选中的硬件组件拖放到网络视图编辑区。
5.5第五步：为CPU1214C添加PROFINET子网，并设置IP地址。
6.6第六步：将KUKA硬件组件分配到PROFINET子网，点击“未分配”。
7.7第七步：选中KUKA网络接口，点击鼠标左键，在以太网地址对话框设置IP地址为和PROFINET I/O设备名称为KRC4。
8.8第八步：进入KUKA设备视图删除64个I/O安全模块和256个I/O模块。
9.9第九步：重新添加I/O模块，将64个I/O模块添加到模块列表，之后编译下载硬件组态。
10.10第十步：双击“WORK VISUAL”图标，打开KUKA机器人设置软件。
11.11第十一步：在项目浏览器中选择“KRC4”项目模板12.12第十二步：在项目结构选中“控制器”点击鼠标右键，选择“设为激活控制器”13.13第十三步：选择对应的固件版本，点击“OK”按钮14.第十四步：在项目结构选中“总线结构”点击鼠标右击，添加PROFINET总线组件15.第十五步：在项目结构选中“PROFINET”点击鼠标右击，添加PROFINET I/O设备。
16.第十六步：双击“”设置KUKA总线IP地址为和设备名称为“KRC4”,确保与PLC组态的名称一致。
17.第十七步：将KUKA输入端口映射到PROFINET I/O地址18.第十八步：将KUKA输出端口映射到PROFINET I/O地址19.第十九步：下图是KUKA机器人输入和输出端口已映射完成的画面20.第二十步：点击“安装”按钮将配置下载到控制器。
21.第二十一步：点击“生成代码”按钮22.第二十二步：下图是机器人和S71200的输入和输出地址对应。
python scapy profinetdcp应用实例 -回复
python scapy profinetdcp应用实例-回复【python scapy profinetdcp应用实例】Profinet是一种用于工业自动化领域的以太网通信协议，而profinetdcp （Profinet Device Configuration Protocol）是profinet协议的一部分，用于配置和管理profinet设备。
本篇文章将介绍如何使用Python的Scapy库来实现profinetdcp的应用。
第一步：了解Scapy库Scapy是一个功能强大的Python库，用于创建、发送、解析和操作网络数据包。
它可以用来构建自定义协议、网络嗅探、扫描网络和攻击等。
Scapy 提供了丰富的API，使我们能够直接操作底层的网络协议。
第二步：安装Scapy库在开始之前，我们需要先安装Scapy库。
在命令行中输入以下命令即可安装：pip install scapy第三步：导入必要的库在Python脚本中，我们需要导入Scapy库以及一些其他必要的库。
下面是需要导入的库：pythonfrom scapy.all import *from yers.inet import IP, UDPfrom yers.l2 import Ether第四步：构建profinetdcp数据包接下来，我们需要构建profinetdcp数据包。
在Scapy中，我们可以使用IP、UDP和Ether等函数来构建数据包的头部，并使用Raw函数来添加数据负载。
pythonpacket = Ether() / IP() / UDP() / Raw()在这个例子中，我们创建了一个以太网数据包，然后添加了IP头部、UDP 头部和一个空的数据负载。
第五步：设置数据包的字段为了发送有效的profinetdcp请求，我们需要设置数据包的字段。
profinetdcp协议包含许多字段，如ServiceID、XID、Type、Option、Data等。
《基于PROFINET协议的安全IO设备设计与实现》
《基于PROFINET协议的安全IO设备设计与实现》一、引言随着工业自动化技术的不断发展，安全IO设备在工业控制系统中的地位日益凸显。
为了满足工业生产的高效性、稳定性和安全性要求，本文提出了一种基于PROFINET协议的安全IO设备设计与实现方案。
该方案利用PROFINET协议的优点，设计并实现了一种具有高可靠性、高可用性和高安全性的IO设备，为工业控制系统的稳定运行提供了有力保障。
二、PROFINET协议概述PROFINET是一种基于工业以太网的通信协议，具有高速、实时、可靠的特点。
它支持多种数据传输模式，包括周期性数据传输和事件触发数据传输，适用于各种工业自动化应用场景。
此外，PROFINET协议还具有高安全性，可以保证数据传输的机密性、完整性和可用性。
三、安全IO设备设计1. 硬件设计安全IO设备的硬件设计包括主控制器、IO接口电路、电源电路等部分。
主控制器采用高性能的嵌入式处理器，负责处理IO 设备的控制逻辑和通信协议。
IO接口电路采用光电隔离技术，提高了设备的抗干扰能力和可靠性。
电源电路采用低噪声、高效率的电源管理芯片，保证了设备的稳定供电。
2. 软件设计安全IO设备的软件设计包括操作系统、通信协议栈、控制算法等部分。
操作系统采用实时操作系统，保证了设备的实时响应能力。
通信协议栈采用PROFINET协议，实现了设备与上位机的可靠通信。
控制算法根据具体的工业应用场景进行设计，实现了设备的精确控制和安全保护。
四、实现方法1. 通信接口实现安全IO设备通过PROFINET接口与上位机进行通信。
在通信接口的实现中，需要遵循PROFINET协议的规范，包括数据帧格式、通信速率、数据传输模式等。
同时，还需要考虑通信接口的抗干扰能力和可靠性，采取相应的措施来提高通信质量。
2. 控制逻辑实现安全IO设备的控制逻辑包括输入处理、输出控制等部分。
输入处理负责接收上位机的指令和传感器信号，进行数据处理和逻辑判断。
工业以太网PROFINET性能优化及认证测试
工业以太网PROFINET性能优化及认证测试谢素芬【摘要】工业以太网PROFINET协议从2.2升级到2.3,主要对等时同步通信性能进行了较多优化.当前,为了使PROFINET更适用于过程自动化,正在扩展PROFINET PA相关的性能,并同步修订PA行规.首先介绍为了性能优化对PROFINET所作的扩展.然后,介绍关键通信性能参数间的关系.最后,对PROFINET 设备的认证测试以及常见问题进行简要分析.【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2017(039)009【总页数】3页(P72-74)【关键词】性能改进;过程自动化;认证测试【作者】谢素芬【作者单位】机械工业仪器仪表综合技术经济研究所,北京 100055【正文语种】中文【中图分类】TH290 引言工业通信是现代自动化的关键技术，在制造和生产过程中用于控制和监视机器与系统，连接生产岛、集成邻近的任务（逻辑、质保与系统维护）。
工业通信技术主要包括现场总线、工业以太网和工业无线技术。
传统现场总线应用领域正越来越多地应用了工业以太网。
以太网和基于IP的通信是实现工业控制系统高速互联的驱动力，工厂自动化通过该技术实现以更短的时间、更低的成本生产更好的产品。
这也是以太网在工业环境中得以进一步发展的原因。
在工业4.0、工业物联网以及大数据的时代，工业以太网通信具有更大的重要性。
为什么选用PROFINET？PROFINET集成有标准以太网通信通道，是100%的以太网技术，在标准化、集成、易于使用、信息安全以及降低成本方面具有优势。
PROFINET技术近年来正在高速发展，PI（PROFIBUS & PROFINET国际组织）也不断根据市场需求进行性能优化和扩展。
下面将对这些内容进行介绍，同时，给出关键通信性能参数的关系与使用时的注意事项，以及设备制造商关心的认证测试条件及认证中的常见问题。
1 PROFINET为过程自动化（PA）所做的扩展PROFINET技术在PROFIBUS DP应用领域正逐步将其取代，PROFINET在工厂自动化行业为用户带来了诸多益处。
profinet 写法
profinet 写法Profinet（处理程序制造业领域的工业以太网）写法：使用以太网提高自动化生产效率的专业通信协议引言：随着工业自动化的普及，传统的控制系统越来越不满足生产需求。
传统控制系统使用的主要通信方式是控制网络和现场总线。
然而，这些通信方式不仅限制了自动化系统的扩展性和开放性，而且通常需要大量的设备和接线。
为了解决这些问题，工业以太网的出现被视为解决方案之一。
这其中，Profinet是处理程序制造业领域最为流行的工业以太网通信协议之一。
第一部分：Profinet的背景与发展1. Profinet的定义与概述：Profinet是Profibus国际用户协会（PI）开发和推出的一种基于以太网的工业自动化通信协议。
它提供了实时通信、远程故障诊断和配置、设备管理以及数据传输等功能。
2. Profinet的发展历程：Profinet最早诞生于2002年，起初作为Profibus 通信协议的一种补充，用于解决一些传统通信方式所面临的局限性。
经过多年的发展，Profinet逐渐成为自动化领域最常用的通信协议之一。
第二部分：Profinet的技术特点与优势1. 实时性：Profinet具备很高的实时性能，可实现微秒级的通信延迟，确保工业生产过程的精确控制。
2. 灵活性与可扩展性：Profinet支持星型、线型和环型等多种网络拓扑结构，使其在各类自动化系统中都能灵活应用。
此外，Profinet还可根据需要扩展通信量，以适应日益增长的工业生产数据。
3. 安全性：Profinet采用了多种安全机制来保护通信数据的安全性。
例如，它支持数据加密传输，防止数据被未经授权的人员窃取或篡改。
4. 设备管理和诊断：Profinet提供远程设备管理和诊断功能，使得对自动化设备进行配置和监测变得更加方便，减少了维护和故障排除的时间成本。
5. 兼容性：Profinet与现有的以太网技术和设备可以无缝集成，提供了与外部系统通信的灵活接口。
profinet java案例
profinet java案例Profinet是一种用于工业自动化领域的实时以太网通信协议，而Java是一种流行的编程语言，它可以用于开发各种类型的应用程序，包括工业自动化领域的应用。
在Profinet和Java结合的案例中，通常会涉及到使用Java编程语言来开发与Profinet通信相关的应用程序或者工具。
在Profinet和Java结合的案例中，可以涉及到以下几个方面：1. Profinet设备控制，使用Java编程语言开发控制Profinet设备的应用程序，通过Profinet协议与设备进行通信，实现设备的监控、控制和数据采集等功能。
2. 数据采集和分析，利用Java编程语言开发与Profinet设备通信的应用程序，实现对设备传感器数据的采集、分析和展示，帮助用户了解设备运行状态并进行相应的决策。
3. 设备监控和远程操作，开发基于Java的应用程序，通过Profinet协议实现对远程设备的监控和操作，包括远程开关机、参数设置等功能。
4. 故障诊断和维护，利用Java编程语言开发与Profinet设备通信的应用程序，实现故障诊断和设备维护功能，帮助用户快速定位和解决设备故障。
5. 系统集成和自动化控制，结合Java编程语言和Profinet协议，开发用于工业自动化控制系统的集成应用，实现设备之间的数据交换和协调控制。
在这些案例中，Java编程语言通常会与Profinet通信库或者开发工具结合使用，以实现与Profinet设备的数据交换和通信。
同时，开发人员还需要深入了解Profinet协议的相关知识，以便在开发过程中更好地理解和处理与Profinet设备的通信。
总的来说，Profinet和Java结合的案例可以涵盖从设备控制到数据采集、监控、维护和自动化控制等多个方面，为工业自动化领域提供了丰富的应用场景和解决方案。
基于ERTEC200P芯片的PROFINET IO工业以太网接口开发
电气传动2021年第51卷第4期ELECTRIC DRIVE 2021Vol.51No.4Development of PROFINET IO Industrial Ethernet Interface Based on ERTEC200P ASICYAN Fei ，LI Teng ，HAN Song ，NIU Songsen ，CAI Baohai（Tianjin Research Institute of Electric Science Co.，Ltd.，Tianjin 300301，China ）Abstract:A PROFINET IO industrial Ethernet interface development design based on the ERTEC200P enhanced real-time Ethernet controller was introduced.The ERTEC200P chip was adopted as the main control unit ，the development of PROFINET IO interface based on eCos operating system and PNIO protocol stack were realized ，inverter control unit was connected through SPI bus ，equipment was integrated into industrial Ethernet seamlessly ，and experimental verification was carried out.The experimental results fully reflect the rationality of the design and achieved good practical results.Key words:PROFINET interface ；ERTEC200P chip ；industrial Ethernet作者简介：闫菲（1990—），女，硕士，中级工程师，Email ：*******************摘要：介绍了一种基于ERTEC200P 增强型实时以太网控制器的PROFINET IO 接口开发设计方案。
Profinet工业以太网实时通信协议分析_孙凡金
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图 4 IRT周期分配 图 5 IRT帧结构
· 现场总线 ·
低压电器 (2008№ 21) 通用低压 电器篇
图 6 PTCP帧结构
中具有最高精确度时钟 (主时钟 )的网络节点用 于同步其它节点的本地时钟 (从时钟 )。 同一序 列的所有帧具有相同的序列号 。同步过程包含时 延测量和子域内同步两个阶段 。
刘彦呈 (1963— ),男 , 教授 ,博士生导师 ,研究方向为工业监控网络 。 潘新祥 (1964— ),男 , 教授 ,从事船舶网络化监控技术的研究 。
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· 现场总线 ·
低压电器 (2008№ 21) 通用低压 电器篇
通过软实时和硬实时方案对 ISO/OSI参考模型的 第 2层进行了优化 , 此层内所改进的实时协议对 数据包的寻址不是通过 IP地址实现的 , 而使用接 收设备的 MAC地址 , 同时保证与其他标准协议在 同一网络中的兼容性 。 Profinet的协议架构如图 1 所示 。
走近PROFINET——PROFINET实时通讯技术,工业以太网进入现场级通讯的钥匙
极高 的要求 。这也正 是普通 的工业 以太 网技术 在现场
级通讯 网络 中难 以和现场 总线技术抗衡 的重要原 因。
在现场级 通讯 网络 中 ， 输 时 间是十分 重 要 的衡 传 量因素 。为了保证 通讯 的 实时性 ， 要对 信 号 的传 输 需 时间做精确 的计 算 。当然 ， 同的 现场应 用 对通讯 系 不
Ｉｔ ｎ ｔ ｎ１推 出 ， ｎｅ ａｉ ａ） ｒ ｏ 是新一代基 于工业 以太 网技 术 的工
业 自动化通讯标 准 。Ｐ Ｏ Ｉ Ｅ Ｒ ＦＮ Ｔ解决 方案囊 括 了诸 如
实 时 以太 网 、 动控 制 、 布式 自动化 、 障安全 以及 运 分 故
网络安全 等 当前 自动化 领域 的热点话 题 ， 并且 ， 完全兼 容工业 以太 网 和 现 有 的现 场 总线 （ Ｐ Ｏ ＩＵ ） 如 Ｒ ＦＢ Ｓ 技 术 。因此 ，Ｒ ＦＮ Ｔ技术 的 出现 ， 为工业 自动 化 领 Ｐ Ｏ ＩＥ 将
的办公 室以太 网作 出了许 多 重要 的调 整 和补充 ， 以保
证 以太 网技术在 工业 现场 应 用 的可靠 性 ， 即我们 常说 的工业 以太 网。 目前 ， 在控制级通讯 网络领域 中， 工业 以太， 企业
域提供 一种全新 的通 讯解 决方 案 ， 即整 个工 厂全 部 使
ｂ 实时 （ Ｔ 通讯 ． Ｒ ）
控制领域 的情 况来 看 ， 以太 网技 术取 代 现场 总线 是工
业控制 网络发展 的必然趋 势 。 不 过 ， 以太 网技术 应用 于 工厂 的 生产控 制 过程 将
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６ 一 ０
维普资讯
产 品 推 介 — — 走 近 Ｐ Ｏ ＩＥ Ｒ ＦＮ Ｔ
维普资讯
机床 电器 ２０ ． ０６ ４
profinet——完整的网络解决方案
profinet——完整的网络解决方案篇一：工业以太网通信标准PROFInet及其应用工业以太网通信标准PROFInet及其应用发布日期：2011-09-27浏览次数：2110分享到：【摘要】：随着信息技术技术的飞速发展,当今自动化技术的发展正日益受到信息技术原理及其标准的重大影响。
在自动化领域中集成信息技术可以为企业内部自动化系统间的全局通信提供解决方案,基于工业以太网通信标准的PROFInet通信技术使这种集成成为可能。
PROFInet是Process Field Net的缩写,它是Profibus客户、生产商与系统集成联盟协会推出的在PROFIBUS与以太网间全开放的通信协议。
1 引言随着信息技术技术的飞速发展,当今自动化技术的发展正日益受到信息技术原理及其标准的重大影响。
在自动化领域中集成信息技术可以为企业内部自动化系统间的全局通信提供解决方案,基于工业以太网通信标准的PROFInet通信技术使这种集成成为可能。
PROFInet是Process Field Net 的缩写,它是Profibus客户、生产商与系统集成联盟协会推出的在PROFIBUS与以太网间全开放的通信协议。
PROFInet是一种基于实时工业以太网的自动化解决方案,包括一整套完整高性能并可升级的解决方案,可以为PROFIBUS及其他各种现场总线网络提供以太网移植服务;PROFInet标准的开放性保证了其长远的兼容性与扩展性,从而可以保护用户的投资与利益。
PROFInet可以使工程与组态、试运行、操作和维护更为便捷,并且能够与PROFIBUS以及其它现场总线网络实现无缝集成与连接。
工程实践证明,在组建企业工控网络时采用PROFInet通讯技术可以节省近15%的硬件投资。
2 PROFInet通讯标准PROFInet可以提供办公室和自动化领域开放的、一致的连接。
PROFInet方案覆盖了分散自动化系统的所有运行阶段,它主要包含以下方面:（1）高度分散自动化系统的开放对象模型（结构模型）;（2）基于Ethernet的开放的、面向对象的运行期通信方案（功能单元间的通信关系）;（3）独立于制造商的工程设计方案（应用开发）。
profinet编程实例
Profinet 是一种基于以太网（Ethernet）的工业通讯协议，用于实现工业自动化和处理控制系统中设备之间的高速、实时通信。
在 Profinet 编程实例中，主要涉及到 PLC（可编程逻辑控制器）程序的编写，以便操控与 Profinet 通信的设备和传感器。
以下是一个基本的 Profinet 编程实例，该实例在 Siemens TIA Portal 中配置了一个 S7-1200 PLC：(此部分仅描述配置流程，而非代码)1. 首先，通过 Siemens TIA Portal 的“硬件配置”向器进行 PLC、IO-Link Master 和传感器（如一个示例性通用 IO-Link 设备）的硬件配置。
将这些模块添加到您的程序中，并进行控制器与设备之间的相应设置。
2. 为了简化程序结构，请为控制器创建一个新的功能块，并将其命名为“FB\_Profinet”，以便在此功能块中配置 Profinet 通信功能。
3. 在“FB\_Profinet”功能块中，您需要通过使用 TIA Portal 的编程语言（如 SCL 或LAD）创建程序，以实现与 Profinet 设备通信，如读取输入数据和发布输出数据。
4. 示例代码：假设我们使用 SCL 编程语言创建功能块：FUNCTION_BLOCK FB_ProfinetVAR_INPUTstart_communication: BOOL;END_VARVAR_OUTPUTcommunication_success: BOOL;END_VARVARconnection_request: BOOL;END_VARMETHOD ProfinetCommunicationBEGINIF start_communication THENconnection_request := TRUE;// 在这里添加用于建立 Profinet 通信连接的代码// 例如：通过读取设备描述文件 (GSD) 初始化设备连接// 并检查连接状态，确保连接处于活动状态// 然后，通过 Profinet PDO 通信读取和发送数据communication_success := TRUE;ELSEconnection_request := FALSE;communication_success := FALSE;END_IF;END_METHOD;END_FUNCTION_BLOCK;1. 将编写好的功能块添加到主程序中，并根据需要执行 Profinet 通信。
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产品设计时，在材质的选用、产品的强度、适用性以及实时 性、可互操作性、可靠性、抗干扰性、本质安全性等方面能满 足工业现场的需要。
工业以太网概述 ——工业以太网产生的背景
过去十几年中，现场总线是工厂自动化和过程自动化领域中现场级通信 系统的主流解决方案。但随着自动化控制系统的不断进步和发展，传统现 场总线技术已难以满足用户不断增长需求。
项目3：ProfiNet系统搭建、组态、测试及故障诊断
•学习目标…………………………………3 •知识准备…………………………………6 •任务3-1…………………………………34 •任务3-2…………………………………70 •任务3-3…………………………………93 •任务3-4 ………………………………112 •任务3-5 ………………………………144 •任务3-6 ………………………………174 •自我评估………………………………198
基于这种需求，以太网技术开始逐渐从工厂和企业信息管理层向底层渗 透，广泛应用于工厂控制级通信。在自动化世界中使用以太网解决方案显 著优势：统一架构、集成通信以及强大服务和诊断功能。从目前工业自动 化控制领域情况来看，以太网技术取代现场总线是工业控制网络发展的必 然趋势。
工业以太网概述 ——Ethernet应用于工业现场的关键技术
HSE是以太网协议IEEE 802.3，TCP/IP协议族与FF Ill的结合体。FF现场 总线基金会明确将HSE定位于实现控制网络与Internet的集成。
HSE采用星行构架，并采用交换器连接FF的现场总线装置，实现无缝操 作。
其中的交换机还有防火墙作用，能有效抵抗干扰。此种以太网最重要的 优点是实现了各种级别的冗余功能，保证了网络的可靠性。
学习目标
•知识目标…………………………4 •技能目标…………………………5
知识目标
通过本项目的学习，让学员： 知道以太网及工业以太网的区别； 熟悉ProfiNet工业以太网的系统配置方法； 了解S7-200的ProfiNet工业以太网解决方案。
技能目标
通过本项目的学习，让学员： 能够正确安装ProfiNet工业以太网络设备； 配置ProfiNet工业以太网络设备参数； 编写ProfiNet工业以太网通信测试程序； 诊断ProfiNet工业以太网络故障。
其通信模型的低层采用Ethernet TCP/IP协议，用户层和应用层则可由现 场总线和HSE共用。
工业以太网概述 ——工业以太网协议 4/4
（4）Ethernet/IP
这是由ODVA（Open Devicenet Vendors Asso-cation）和ControlNet International两大工业组织推出的。Ethernet/IP工业以太网采用有源交换器， 用来实现现场总线及其设备与以太网的无缝连接。
施耐德公司已经为Mod-bus注册了502端口，这样就可以将实 时数据嵌人到网页中，通过在设备中嵌入Web服务器，就可以 将Web浏览器作为设备的操作终端。
工业以太网概述 ——工业以太网协议 2/4
（2）ProfiNet
ProfiNet是Process Field Net的缩写，它是Profibus客户、生产商与系统集成 联盟协会推出的在Profibus与以太网间全开放的通信协议。由于西门子倡导 保护过去投资，故其ProfiNet的推出充分考虑了与Profibus的兼容性，实现了 两者的无缝连接。而在通信模型中，ProfiNet最大的特点是在其用户层是基 于组件的，而依靠工程设计模型实现了组件的连接，从而系统中便可接入 多个供应商的设备。
ProfiNet主要包含以下3个方面的技术：
• 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。
工业以太网概述 ——工业以太网协议 3/4
（3）HSE
基金会现场总线FF于2000年发布Ethernet规范，称HSE（High Speed Ethernet）。
通信确定性与实时性——工业控制网络不同于普通数据网络的最大特点 在于它必须满足控制作用对实时性的要求，即信号传输要足够快和满足信 号的确定性。
稳定性与可靠性——在工厂环境中，工业网络必须具备较好的可靠性、 可恢复性及可维护性。
安全性——工业系统的网络安全是工业以太网应用必须考虑的另一个安 全性问题。工业以太网可以将企业传统的三层网络系统，即信息管理层、 过程监控层、现场设备层，合成一体，使数据的传输速率更快、实时性更 高，并可与Internet无缝集成，实现数据的共享，提高工厂的运作效率。
总线供电问题——总线供电（或称总线馈电）是指连接到现场设备的线 缆不仅传输数据信号，还能给现场设备提供工作电源。
工业以太网概述 ——工业以太网协议 1 Nhomakorabea4（1）Modbus TCP/IP
该协议由施耐德公司推出，以一种非常简单的方式将Modbus 帧嵌入到TCP帧中，使Modbus与以太网和TCP/IP结合，成为 Modbus TCP/IP。这是一种面向连接的方式，每一个呼叫都要 求一个应答，这种呼叫/应答的机制与Modbus的主/从机制相互 配合，使交换式以太网具有很高的确定性，利用TCP/IP协议， 通过网页的形式可以使用户界面更加友好。利用网络浏览器便 可查看企业网内部设备运行情况。
知识准备
•工业以太网概述 …………………………7 •工业以太网设备…………………………14 •ProfiNet的结构和功能…………………18 •西门子工业以太网网线制作……………28 •CP 243-1以太网模块……………………31
工业以太网概述 ——什么是工业以太网
工业以太网是应用于工业控制领域的以太网技术，在技术上 与商用以太网（即IEEE 802.3标准）兼容。