工业以太网通信标准PROFInet及其应用
PROFINET介绍
PROFINET由PROFIBUS国际组织（PROFIBUS International，PI）推出，是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。
作为一项战略性的技术创新，PROFINET为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案，囊括了诸如实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等当前自动化领域的热点话题，并且，作为跨供应商的技术，可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线（如PROFIBUS）技术，保护现有投资。
PROFINET是适用于不同需求的完整解决方案，其功能包括8个主要的模块，依次为实时通信、分布式现场设备、运动控制、分布式自动化、网络安装、IT标准和信息安全、故障安全和过程自动化。
一.PROFINET实时通信根据响应时间的不同，PROFINET支持下列三种通讯方式：1.TCP/IP标准通讯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100 ms的量级，不过，对于工厂控制级的应用来说，这个响应时间就足够了。
2. 实时（RT）通讯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）的实时通讯通道，通过该实时通道，极大地减少了数据在通讯栈中的处理时间，PROFINET实时通讯（RT）的典型响应时间是5－10ms3. 同步实时（IRT）通讯在现场级通讯中，对通讯实时性要求最高的是运动控制（Motion Control），PROFINET的同步实时（Isochronous Real-Time, IRT）技术可以满足运动控制的高速通讯需求，在100个节点下，其响应时间要小于1ms，抖动误差要小于1μs，以此来保证及时的、确定的响应。
二.PROFINET分布式现场设备：通过集成PROFINET接口，分布式现场设备可以直接连接到PROFINET上。
《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。
工业以太网基础及应用三(PROFINET技术)
工业以太网基础及应用模块三 PROFINET技术任务一 PROFINET 技术概述【学习目标】1、认识PROFINET网络技术。
2、了解PROFINET网络实现实时与等式实时的技术原理。
【相关知识】PROFINET由PROFIBUS国际组织（PROFIBUS International，PI）推出，是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。
PROFINET为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案，囊括了诸如实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等当前自动化领域的热点话题，并且，作为跨供应商的技术，可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线（如PROFIBUS）技术，保护现有投资。
作为一个开发的通讯系统，PROFINET基于国际标准（IEEE 802.3，802.3u标准），并且满足特殊的网络部件的工业要求。
未来借助于PROFINET,以太网将能够完成来自运动控制系统，以及网络上现场设备的硬实时要求。
交换机制PROFINET 使用交换以太网作为访问方式。
它由点对点的连接组成。
全部设备都通过点对点连接直接连接其它设备（只连接一个设备）。
交换机允许在两个方向（发送和接收）同时进行通信。
因此，可以提供200 Mbps 的网络性能，相当于快速以太网带宽(100 Mbps) 的2 倍。
通过强制要求PROFINET 采用交换技术，PROFINET 实现了无冲突数据传输。
SIMATIC 交换机利用两种机制满足PROFINET 的实时性要求：“直通”和“存储转发”。
这些交换机制的优点：无需要帧的节点或网络区域不需处理与它们无关的数据。
其带来的空闲网络性能可供其它设备使用。
与传统解决方案不同的是，该解决方案利用交换机制实现了不同网段内部的并行通信，并因而提高了有效带宽。
基于PROFINET的实时通信实时通信实时通信用于将分布式I/O站点连接到控制器，从而利用总线传递传感器和执行器的信号状态。
PROFINET提供两种等级的实时通讯。
profinet技术参数
profinet技术参数（原创版）目录1.Profinet 技术的概述2.Profinet 技术的参数3.Profinet 技术的应用4.Profinet 技术的优势5.Profinet 技术的未来发展正文1.Profinet 技术的概述Profinet 是一种工业以太网标准，由德国的西门子公司于 1999 年推出。
它是基于以太网技术的工业自动化网络，被广泛应用于工厂自动化、过程自动化以及工程设计等领域。
Profinet 技术的主要优势在于其高速、实时、开放和可扩展性。
2.Profinet 技术的参数（1）传输速率：Profinet 支持多种传输速率，包括 10Mbps、100Mbps、1Gbps 等，以满足不同应用场景的需求。
（2）网络拓扑结构：Profinet 支持星型、环型、总线型等多种网络拓扑结构，以适应各种工业现场的布线需求。
（3）传输距离：Profinet 的传输距离取决于所使用的传输介质。
对于双绞线，其传输距离可以达到 1000 米；对于光纤，其传输距离可以达到 2000 米甚至更远。
（4）通信协议：Profinet 支持多种通信协议，包括 TCP/IP、UDP、ISO/OSI 等，以满足不同应用场景的需求。
3.Profinet 技术的应用Profinet 技术广泛应用于工业自动化的各个领域，包括工厂自动化、过程自动化、工程设计等。
其中，工厂自动化是 Profinet 技术的主要应用领域，其主要应用场景包括生产线自动化、机器人控制、物料输送等。
4.Profinet 技术的优势（1）高速：Profinet 技术支持高速的数据传输，可以满足工业自动化对实时性的要求。
（2）实时：Profinet 技术支持实时的数据传输，可以确保工业自动化系统在实时控制和监控方面的需求。
（3）开放：Profinet 技术支持开放的通信协议，可以实现不同厂商之间的设备互联。
（4）可扩展性：Profinet 技术支持可扩展的网络结构，可以满足工业自动化系统不断升级和扩展的需求。
profinet应用案例
profinet应用案例Profinet是一种现代化的工业以太网通信技术，广泛用于工业自动化领域。
它具有高速、可靠、灵活等特点，被广泛应用于许多不同的工业场景和设备中。
以下是几个Profinet应用案例及相关参考内容：1. 工业机器人：Profinet在工业机器人中的应用非常广泛。
通过使用Profinet，机器人可以与其他设备和系统进行高速和可靠的通信，实现实时数据传输和控制。
这种通信能力使得工业机器人能够与其他设备进行协同工作，提高生产效率和灵活性。
相关参考内容：以下是一些可以参考的相关内容- Profinet for Robotics Applications by Prof. Dr.-Ing. DetlefZühlke- Industrial Robots and Profinet: How to Integrate Robots into Profinet Networks by Matthias Popp- Profinet-based Communication for Robotics Control by Mario Wangler and Harald Branz2. 自动化生产线：Profinet在自动化生产线中的应用非常重要。
它可以实现各种不同设备之间的高速通信和数据交换，实现生产线上的协同工作和调度。
Profinet还可以与上层信息系统连接，实现生产数据的收集和分析，提供对生产过程的实时监控和控制。
相关参考内容：- Communication in Automation: Profinet by Prof. Dr. ChristophMüller- Practical Applications of Profinet in Automation Environment by Dr.-Ing. Gunther Kossek- Profinet Integration in Assembly Lines by Frank Hoffmann3. 过程控制系统：Profinet也被广泛应用于过程控制系统中。
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。
profinet方案
ProfiNet方案简介ProfiNet是一种基于以太网的工业通信协议，是国际电工委员会（IEC）的标准，旨在实现数据在工业自动化系统中的高效传输和实时控制。
该协议允许不同设备之间进行可靠的通信，包括传感器、执行器和控制器等。
原理以太网基础设施ProfiNet基于以太网的硬件和软件基础设施。
它利用了以太网的高带宽和灵活性。
以太网可以提供高速数据传输和连接不同设备的能力。
实时通信ProfiNet支持实时通信，这意味着它可以在规定的时间范围内传输数据。
这对于工业自动化应用非常重要，因为它要求即时响应和可靠的通信。
实时通信可以通过设置固定的数据传输时间周期来实现。
网络架构ProfiNet使用主从网络架构。
通常，ProfiNet网络由一个或多个控制器（主站）和多个从站（设备）组成。
主站负责发送和接收数据，从站负责执行指令。
这种架构使得ProfiNet适用于工业自动化系统，可以实现高效的控制和监控。
数据交换ProfiNet支持不同类型的数据交换。
它可以传输实时数据、过程数据和配置数据。
实时数据包括传感器采集的数据和执行器控制的数据。
过程数据包括工艺参数等。
配置数据用于配置网络设备。
特点高性能ProfiNet提供高性能的数据传输和实时控制。
它使用以太网的高带宽和低延迟，可以传输大量数据，并实现快速响应时间。
灵活性ProfiNet是一种灵活的通信协议，可以适应不同的工业自动化应用。
它可以连接各种设备，包括传感器、执行器、控制器等，并支持实时数据传输。
可靠性ProfiNet采用了多种机制来确保数据的可靠传输。
它包括错误检测和纠正以及数据重传等。
这些机制可以保证数据的完整性和稳定性。
易于集成ProfiNet具有良好的互操作性，可以与其他系统集成。
它支持标准的以太网协议和设备接口，可以与现有的以太网设备兼容。
应用领域ProfiNet广泛应用于工业自动化领域。
它可以用于控制制造过程、监控机器和设备、传输实时数据等。
以下是一些常见的应用场景：•工业机器人•自动化生产线•传感器网络•仪器仪表控制总结ProfiNet是一种基于以太网的工业通信协议，为工业自动化系统提供了高效的数据传输和实时控制能力。
PROFINET
制，无需对原有的Profbus系统或其他现场总线系统做任何
改变，就能完成与这些系统的集成，能够将现场控制层和企 业信息管理层有机的融合为一体。
ProFiNet的主要特点
数据通讯实时、稳定；PROFINET针对自动化实时性的 需求，规定了3种不同的通讯方式，确保数据通讯实时、 稳定和安全，满足现场设备的不同实时通信要求。
智能设 备 代理设 备 (TCP/IP/Ethernet) HMI 第三方总线
自动化 设备
自动化 设备
总线设 备
驱动装 置
二、ProfiNet应用领域
PROFINET作为一种标准的、实时的工业以太网协议，满足了自动化控 制的实时性通讯要求，可应用于运动控制 。PROFINET具有PROFIBUS和IT标
PROFINET的三种通讯方式：
1、标准TCP/IP通讯。 2、实时通讯（RT）。
3、同步实时通讯（IRT）
PROFINET的组成
1、分散式现场设备
2、分布式自动化 3、用于所有客户需要的统一的通信 4、网络安装 5、IT集成
6、现场总线集成
主机
HMI
PROFINET 代理设备 自动化 设备 PROFIBUS 总线设 备 驱动装 置
准的开放透明通信,支持从现场层到工厂管理层通信的连续性,从而增加了生
产过程的透明度,优化了公司的系统运作，亦适用于Ethernet和任何其他现 场总线系统之间的通信,可实现与其他现场总线的无缝集成。PROFINET同时 实现了分布式自动化系统，为自动化系统提供多元化的解决方案，而且也为 基于IT的信息技术和控制理念在自动化控制中提供了高效的技术平台，广泛
多元化的网络拓扑架构；利用工业网络交换机很容易 组成星型、树型、环形等适合现场设备布局的系统架 构。同时基于在WLAN和 Bluetooth等无线技术的 PROFINET给用户带来全方位的组网优势，更好地适应 系统现场的要求。 全面兼容TCP/IP。PROFINET全面兼容TCP/IP标准，很 容易实现各种的信息技术，并借助现有成熟的IT软件 和方案，给自动化系统提供更好、更快的方案。
Profinet网络
Profinet网络Profinet是一个工业以太网实时通信协议，是现代工业自动化的核心技术之一。
本文将介绍Profinet的基本概念、应用场景、性能特点以及未来发展方向。
一、Profinet的基本概念Profinet（Process Field Net）是由西门子公司推出的一种基于以太网的工业现场总线技术。
Profinet通信协议采用TCP/IP协议作为底层传输层协议，能够为企业提供高可靠性的实时通信，适用于在制造、过程和物流领域中的各种自动化应用。
从技术层面上来看，Profinet是一种分布式控制系统（DCS），它由位于主控制器（PLC）和从设备（I/O模块、传感器、执行器等）之间的通信组成。
Profinet的最大特点是其可扩展性和兼容性。
Profinet网络可以扩展至数百个节点，而且它可以轻松地整合和升级现有的自动化系统。
此外，Profinet的兼容性也非常好，可以与现有的基于TCP/IP协议的网络相容，如以太网、无线局域网（WLAN）和广域网（WAN）。
二、Profinet的应用场景Profinet在各种工业自动化应用中都有广泛的应用。
下面列举了一些常见的应用场景：1. 离散制造业：在离散制造业中，Profinet可以用于控制各种机器和设备，例如机床、工业机器人等。
它可以支持现场总线和现场设备之间的大量数据交换。
这样就可以实现在整个生产过程中对生产计划、生产进度和生产数据进行实时监控和控制。
2. 过程制造业：在过程制造业中，Profinet可以用于控制各种工业设备，如化工厂、炼油厂、水处理厂等。
它可以实现过程数据的实时传输和监控，从而提高生产效率和质量。
3. 物流：Profinet可以用于控制自动化仓库，包括传送带、搬运机器人等。
它可以使物流系统更加高效，提高货物的生产效率。
4. 交通：Profinet可以用于控制交通信号灯。
它可以使交通系统更加智能化，提高交通安全和效率。
5. 公共设施：Profinet可以用于控制建筑自动化系统，如空调、照明和安防系统等。
物流系统中PROFINET工业以太网的作用
物流系统中PROFINET工业以太网的作用以多家著名自动化会员公司（例如西门子、菲尼克斯）为代表的PI国际组织推出了基于实时工业以太网的PROFINET协议标准。
各个厂商以此协议标准推出了各种自动化产品和解决方案，为当前的自动化用户提供了一个简单可靠、完全透明的工业以太网平台的解决方案。
同时由于PROFINET能够全面的支持IT 技术，更好的融入企业生产管理系统，使得信息流、控制流一网到底成为可能。
PROFINET的最主要特点如下[2]：1）数据通讯实时、稳定。
以太网主要使用在对数据通讯实时性要求不高的办公系统中，由于基于CSDA/CD的通讯技术使得在网络负载很高的情况下，系统无法确定数据传递的时间。
PROFINET针对自动化实时性的需求，规定了3种不同的通讯方式，确保数据通讯实时、稳定和安全，满足现场设备的不同实时通信要求。
2）多元化的网络拓扑架构。
利用工业网络交换机很容易组成星型、树型、环形等适合现场设备布局的系统架构。
同时基于在WLAN和Bluetooth等无线技术的PROFINET给用户带来全方位的组网优势，更好地适应系统现场的要求。
3）全面兼容标准的TCP/IP。
PROFINET全面兼容TCP/IP标准，很容易实现各种的信息技术，并借助现有成熟的IT软件和方案，给自动化系统提供更好、更快的方案。
为了满足自动化系统的实时性要求，PROFINET 协议提供了3种不同等级的通信方式，主要特点如下。
标准TCP/IP通讯PROFINET协议仍然保留了TCP/IP和IT协议标准，因此同样具有SMTP，FTP和HTTP等标准的应用层协议，全面兼容IT的通讯技术。
虽然该通讯方式的响应时间大概在100ms的量级，但是完全能够满足工厂级信息流控制的应用要求。
实时通讯（RT）在分布式控制系统中，主控制器与远程IO从站之间数据交换的响应时间要求十分苛刻，典型的时间为10ms量级，原有的IT通讯方式无法满足这么高的实时性要求。
实用Profinet，从理论到使用详解
实用Profinet，从理论到使用详解1 PROFINETIO概述PROFINET是一种用于工业自动化领域的创新、开放式以太网标准（IEC61158）。
使用PROFINET，设备可以从现场级连接到管理级。
· PROFINET用于自动化的开放式工业以太网标准。
· PROFINET 基于工业以太网。
· PROFINET采用TCP/IP和IT标准。
· PROFINET 是一种实时以太网。
· PROFINET实现现场总线系统的无缝集成。
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等设备通讯。
并且可以达到与现场总线相同或更优越的响应时间，其典型的响应时间在10ms的数量级，完全满足现场级的使用。
在使用Step7 进行组态的过程中，这些现场设备（IOdevice, IO设备）制定由一个中央控制器(IOcontroller, IO控制器)。
借助于具有PROFINET的能力接口或代理服务器，现有的模板或设备仍可以继续使用，从而保护PROFIBUS用户的投资。
IOSupervisor（IO监视设备）用于HMI和诊断。
在PROFINET的结构中，PROFINETIO是一个执行模块化，分布式应用的通讯概念。
PROFINETIO能让您从您所熟悉的PROFIBUS一样，创造出自动化的解决方案。
所以不管您组态PROFINETIO或PROFIBUS，在STEP7中有着相同的应用程序外观2 PROFINETIO现场设备简介以下SIMATIC产品用于PROFINET分布式设备：· IM151-3 PN 作为IO设备直接连接ET200S的接口模块。
·CPU317-2DP/PN或CPU315-2DP/PN作为IO控制器的CPU模块，用于处理过程信号和直接将现场设备连接到工业以太网。
· IE/PBLINKPNIO将现有的PROFIBUS设备透明的连接到PROFINET的代理设备。
prfinet协议
竭诚为您提供优质文档/双击可除prfinet协议篇一：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：20xx-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processFieldnet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processFieldnet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。
2pRoFinet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方案
profinet方案一、引言PROFINET是一种基于以太网的工业通信协议，旨在实现工业自动化系统各个组件之间的高速、可靠通信。
本文将介绍PROFINET方案的背景、基本原理、应用场景和发展趋势。
二、背景随着工业自动化系统的快速发展，传统的工业通信方式已经无法满足高带宽、低延迟、实时性强的要求。
PROFINET的出现恰好解决了传统通信方式面临的挑战，成为新一代工业通信方案的代表。
三、基本原理1. 时钟同步：PROFINET通过IEEE 1588协议实现网络中各个节点的精确时钟同步，确保数据的同步性和准确性。
2. 数据交换：PROFINET采用以太网的数据帧格式进行数据交换，支持同时传输实时和非实时数据，满足工业自动化系统对数据传输的各类需求。
3. 网络拓扑：PROFINET支持多种网络拓扑结构，如星型、环形、线性等，灵活满足不同的系统布局要求。
4. 设备管理：PROFINET提供了丰富的设备管理功能，包括配置、监控、诊断等，方便工程师对系统进行维护和管理。
四、应用场景1. 工业自动化控制：PROFINET广泛应用于工业机械、自动化生产线等领域，实现各个控制设备之间的高效通信和数据交换，提高生产线的运行效率和稳定性。
2. 装备制造：PROFINET在装备制造行业中得到广泛应用，可以实现装备间的协同工作和数据共享，提高制造效率和品质。
3. 过程自动化：PROFINET可应用于石化、电力、水处理等过程自动化领域，实时监控和控制各个设备之间的信息交换，确保生产过程的顺利运行。
五、发展趋势1. 更高速度：随着技术的不断进步，PROFINET将进一步提升数据传输速度，实现更高的效率和性能。
2. 更广泛应用：PROFINET将拓展到更多行业和领域，逐步取代传统的工业通信方式。
3. 更强安全性：PROFINET将加强网络安全性能，保护工控系统的数据和通信不受恶意攻击和黑客入侵。
六、结论PROFINET作为一种全面、高效的工业通信方案，正在逐步推动工业自动化系统的发展。
profinet标准
profinet标准Profinet标准。
Profinet是一种工业以太网通信协议，它是由国际电工委员会（IEC）制定的一种工业自动化领域的通信标准。
Profinet标准的制定旨在实现工业现场设备的高性能、实时通信和可靠性，为工业自动化领域提供了一种高效的通信解决方案。
Profinet标准采用了以太网技术作为物理介质，利用TCP/IP协议栈进行通信，同时还支持实时以太网（RT）和非实时以太网（NRT）通信。
这种灵活的通信方式使得Profinet标准可以满足工业现场设备对实时性和可靠性的要求，同时还能够适应复杂的工业环境。
在Profinet标准中，通信周期被划分为三个部分，实时数据交换、非实时数据交换和配置数据交换。
实时数据交换用于传输需要实时性保证的数据，比如控制指令和传感器数据；非实时数据交换用于传输不需要严格实时性的数据，比如诊断信息和报警信息；配置数据交换用于设备的配置和参数设置。
Profinet标准还定义了一套丰富的通信服务和协议，包括数据传输服务、诊断服务、设备配置服务等。
这些通信服务和协议的定义为Profinet设备之间的通信提供了强大的支持，使得设备之间可以方便地进行数据交换和通信。
除此之外，Profinet标准还提供了丰富的设备配置和管理功能，包括自动拓扑识别、设备参数配置、网络监控和诊断等。
这些功能的提供为工程师和维护人员提供了便利，使得设备的配置和管理变得更加简单高效。
总的来说，Profinet标准作为一种工业以太网通信协议，具有高性能、实时性和可靠性的特点，为工业自动化领域的通信提供了一种强大的解决方案。
它的灵活性和丰富的通信服务和协议为工业现场设备之间的通信提供了强大的支持，同时还为设备的配置和管理提供了丰富的功能。
可以预见，Profinet标准将在工业自动化领域发挥越来越重要的作用，为工业生产的智能化和网络化提供强大的支持。
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 标准
profinet 标准Profinet是德国制造商协会（ZVEI）联合世界主要工业自动化生产商和用户组成的联盟研制的一种以太网通讯协议，是一种用于制造业自动化控制和数据交换的高性能和高可用性的实时以太网协议。
Profinet标准的目标是将标准以太网和工业自动化结合起来，以提供现代制造设备所需的实时性和可靠性。
Profinet支持工业以太网的各种拓扑结构、以太网通讯协议和应用层协议，如TCP/IP、UDP、HTTP、SNMP等。
通过使用Profinet，制造商可以创建一个高度集成、开放和灵活的控制系统，以提高生产效率和减少生产成本。
1. 实时性在自动化过程中，很多应用需要实时性的支持。
在Profinet中，实时性是通过使用CC-A类通讯来实现的。
CC-A（Cyclic Communication with high Priority and low jitter）是一种周期性通讯方式，确保数据的实时传输和接收。
这种通讯方式的优点是数据传输速度快、传输数据量大、通讯稳定性好。
2. 灵活性和可扩展性Profinet 支持多种以太网拓扑结构，如星型、环形、总线型等，同时支持机架式设备和模块化设计。
Profinet能够自动发现和识别新设备，并自动配置网络，这大大简化了新设备的添加和修改工作。
此外，Profinet还提供了面向对象的通讯协议，使设备间的数据交换变得更加灵活和可扩展。
3. 兼容性和互操作性总的来说，Profinet标准的出现，使得工业自动化设备、智能仪表和生产控制系统的各个部件都可以实现高度集成、开放和灵活的控制。
这将使得制造商可以更加简单、快捷地构建完整的制造体系，并提高生产效率和质量。
基于开放式工业以太网标准-PROFINET的自动化让您马上受益
的 30 个工作小组负责开发 PROFINET 体系。 标准化机构也给予了 PROFINET 以 GB/Z 类指
目前市场上已有大约 50 家公司推出了超过 导标准的地位。因此与其它以太网标准相
200 种 PROFINET 产品。
比，PROFINET 在中国拥有最高的标准化等
级。在标准化活动方面所取得的成功为这
IT — 标准与安全
PROFINET 可提供实现最佳配置和诊断所需 的 所 有 功 能。 可 以 在 世 界 各 地 任 何 地 点， 通过互联网访问所有相关数据。PROFINET 也能满足日益严格的数据和网络安全要求。
网络安装简单方便
PROFINET 采用 100 Mbit/s 交换技术，除能 支持以太网常见的星型拓扑结构外，还支 持线型网络架构。这样就能将布线花费降 低 到 最 小， 且 可 实 现 极 高 的 系 统 灵 活 性。 应用工业无线局域网进行无线通信，可以 在工业领域中开发出新的用途 — 现在已能 实现无线操作和监控。
3
能够全方位满足任何需求的解决方案
符合工业应用的安装技术、具有实时处理 能力、整合分布式现场设备、同步运动控 制应用、网络管理与诊断简单方便、防止 非法访问、高效且通用的工程设计、极高 的机器设备使用率 ：利用 PROFINET 这一开 放式通用工业以太网标准，上述要求均可 得到满足。
安全集成
PROFINET 能满足所有必要条件，人员、机 器以及环境安全无懈可击。利用 PROFIsafe 可 以 构 建 一 个 标 准 的 故 障 安 全 通 讯 网 络。 所有的通讯都可通过同一根电缆或无线工 业局域网（IWLAN）来实现。
分布式现场设备 通过 PROFINET 可将分布式现场设备直接连 接到工业以太网上。这样就能在外围设备 与控制器之间进行快速数据交换，且能提 供明显较好的诊断方法。
关于PROFINET网络在自动化控制系统中的应用
关于PROFINET网络在自动化控制系统中的应用摘要：PROFINET是一种现代工业以太网通信协议，它提供了高速、实时和可靠的通信方式，在自动化控制系统中具有重要的作用。
本论文主要探讨了PROFINET网络在自动化控制系统中的重要性和优势、实现方式、以及在生产线控制、工业机器人控制和智能物流系统控制等方面的具体应用。
通过对PROFINET网络的深入研究和应用分析，得出了PROFINET网络在自动化控制系统中的前景和发展趋势。
关键词：PROFINET网络；自动化控制系统；生产线控制；引言：工业自动化技术是一种先进的生产方式，它将机械、电子、计算机等多学科知识有机结合，在生产过程中实现了高效率、高质量和高安全性。
在自动化控制系统中，通信设备和网络协议的选择对于系统的性能和效率至关重要。
PROFINET是一种现代工业以太网通信协议，它提供了高速、实时和可靠的通信方式，在自动化控制系统中具有重要的作用。
1.PROFINET网络的优势PROFINET网络是一种基于以太网的工业通信协议，在自动化控制系统中具有多项优势。
PROFINET网络采用实时通信方式，可以在毫秒级别内传输数据，保证了自动化控制系统对于生产过程的快速响应和实时监测。
PROFINET网络具有高度可靠性，采用冗余机制、环路防护、广播风暴抑制等多项安全保障机制，有效地降低了故障发生的概率，提高了自动化控制系统的稳定性和可靠性。
第三，PROFINET网络具有良好的灵活性，它可以支持不同类型的设备和协议，同时支持现场总线、以太网和无线通信等多种通信方式，满足了自动化控制系统的灵活性需求。
此外，PROFINET网络的维护成本相对较低，由于采用标准以太网通信协议，可以使用常见的网络管理软件来进行配置和管理，这大大简化了网络管理的流程。
由于PROFINET网络的高可靠性、实时性和灵活性，可以提高生产效率和产品质量，从而增加企业的投资回报率。
所以，PROFINET网络在自动化控制系统中具有众多优势，是一种不可或缺的通信方式。
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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：0【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方案可以用一条等式简单而明了地描述:PROFInet=Profibus+具有PROFIBUS和IT标准Ethernet的开放的、一致的通信。
2.1 PROFInet设备的软件结构PROFInet设备的软件覆盖了现场设备的整个运行期通信,基于模块化设计的软件包含若干通信层,每层都与系统环境一致。
PROFInet软件主要包括一个RPC（Remote Procedure Call）层,一个DCOM（Distributed Component Object Model）层和一个专门为PROFInet对象定义的层。
PROFInet对象可以是ACCO（Active Connection Control Object）设备、RT auto （Runtime Automation）设备、物理设备或逻辑设备。
软件中定义的实时数据通道提供PROFInet对象与以太网间的实时通信服务。
PROFInet通过系统接口连接到操作系统（如WinCE）,通过应用接口连接到控制器（如PLC）。
PROFInet的运行期软件位于一个目录固定的结构中,可以分为核心目录和系统应用目录。
若通信开始而核心目录中的文件未改变,则系统应用目录中的部分文件必须重建。
所有的系统应用都是指向系统接口和应用接口,实现PROFInet设备的各项功能。
PROFInet设备的软件结构可以用图1描述如下:PROFInet设备的软件结构决定了PROFInet设备可以从企业管理层到现场层直接、透明地访问,并且提供对TCP/IP协议的绝对支持。
PROFInet技术使企业用户能够方便地对现有的系统进行扩展和集成,是一种优化的工业以太网通信标准。
2.2 PROFInet在现场设备上的移植作为一种开放的资源,PROFInet软件通过移植到设备上的TCP/IP协议栈来完成在其他设备制造商的产品中快速而简单地实现。
具体过程为:首先将开放资源的RPC接口连接到TCP/IP协议栈和设备操作系统中的系统集成;然后再将PROFInet协议栈的DCOM（Discrete Component Object Module）机制集成到设备的操作系统中;最后实现物理设备和逻辑设备对象、运行期对象和活动控制连接对象的设备专用的DCOM应用。
为单个部件组装PROFInet 设备时还必须用XML创建相应的描述。
一个PROFInet设备的XML文件中应包括下列数据:（1）PROFInet设备的名称和ID号;（2）PROFInet设备的IP地址,诊断数据的访问方式和设备连接方式;（3）PROFInet设备的硬件分配,设备接口以及为各接口定义的变量、数据类型与格式;（4）PROFInet设备在整个工程中的保存地址。
PROFInet设备将它的所有功能封装到其软件中,并提供变量接口与其它的PROFInet设备相连。
变量接口的每个变量都代表一个确定的子功能,包括运行、输入/输出使能、复位、结束、停机、启动和错误。
一个PROFInet设备中封装的可以是一个控制器、一个执行器甚至是一个控制网络。
图2所示的PROFInet设备中封装了一个Profibus-DP控制网络。
PROFInet设备之间通过DCOM模块进行通信。
在PROFInet设备连接编辑器的图形界面中可以方便地实现各PROFInet设备间的连接。
一个具有冲洗、灌装、封口和包装4个环节的饮料生产厂家的生产流程可以用4个PROFInet设备串连连接实现（见图3）。
所有设备的接口都在PROFInet中做了一致的定义,因此都能够灵活地组合和重新使用,用户不必考虑各设备的内部运行机制。
此外,PROFInet还集成了故障安全通信标准行规PROFIsafe,满足对人员、设备和环境的全面安全的需求,可用于故障安全应用。
3 PROFInet通信功能的实现PROFInet设备通信功能的实现是基于传统的Ethernet通信机制（如TCP或UDP）,同时又采用RPC和DCOM机制进行加强。
DCOM可视为用于基于RPC分布式应用的COM 技术的扩展,可以采用优化的实时通信机制应用于对实时性要求苛刻的应用领域。
在运行期间,PROFInet设备以DCOM对象的形式映像,通过对象协议机制确保了DCOM对象的通信。
COM对象作为PDU以DCOM协议定义的形式出现在通信总线上。
通过DCOM布线协议DCOM定义了对象的标识和具有有关接口和参数的方法,这样就可以在通信总线上进行标准化的DCOM信息包的传输。
对于更高层次上的通信,PROFInet可以采用集成OPC（OLE for Process Control）接口技术的方式。
3.1 PROFInet的基本通信方式PROFInet根据不同的应用场合定义了三种不同的通信方式:使用TCP/IP的标准通信;实时RT（Real-time）通信和同步实时IRT通信。
PROFInet设备能够根据通信要求选择合适的通信方式。
PROFInet使用以太网和TCP/IP协议作为通信基础,在任何场合下都提供对TCP/IP通信的绝对支持。
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PROFInet提供对100个节点响应时间低于1ms的同步实时（IRT）通信,该功能是由层2上内嵌的同步实时交换芯片ERTEC提供的。
PROFInet的通信循环如图4所示。
在PROFInet设备的一个通信循环周期内,既包括IRT实时通信,又包括TCP/IP标准通信。
PROFInet通信技术在很多应用场合都能体现出其极大的优越性。
工程实践表明,在同步运动控制场合采用PROFInet提供的IRT通信,系统性能将比采用现场总线方案提升近100倍。
3.2 PROFInet与OPC的集成由于PROFInet与OPC均采用了DCOM通讯机制,因此PROFInet通讯技术可以很容易地与OPC接口技术集成,以实现数据在更高通信层次上的交换。
OPC接口设备在工控领域的应用十分广泛,OPC接口技术定义了OPC DA（Data Access）与OPC DX（Data Exchange）两个通信标准,分别应用于传输实时数据和实现异类控制网络间数据的交换。
在PROFInet中集成OPC DX接口可以实现一个开放的连接至其他系统,集成机制如下:（1）基于PROFInet的实时通信机制,每个PROFInet节点可以作为一个OPC服务器被寻址;（2）每个OPC服务器可以通过标准接口而作为一个PROFInet节点被操作。
PROFInet 的功能性远比OPC优越,PROFInet技术与OPC接口技术的集成不仅可以实现自动化领域对实时通信的要求,还可以实现系统之间在更高层次上的交互。
4 PROFInet在自动化领域的应用PROFInet是一种优越的通信技术,并已成功地应用于分布式智能控制。
PROFInet为分布式自动化系统结构的实现开辟了新的前景,可以实现全厂工程彻底模块化,包括机械部件、电气/电子部件和应用软件。
PROFInet支持各种形式的网络结构,使接线费用最小化,并保证高度的可用性。
此外,特别设计的工业电缆和耐用的连接器满足EMC和温度要求并形成标准,保证了不同制造设备之间的兼容性。
PROFInet不仅可以应用于分布式智能控制,而且还逐渐进入到过程自动化领域。
在过程自动化领域,PROFInet针对工业以太网总线供电以及以太网本质在安全领域应用的问题正在形成标准或解决方案,采用PROFInet集成的Profibus现场总线可以为过程自动化工业提供优越的解决方案（如图5所示）:采用PROFInet通讯技术,不仅可以集成Profibus现场设备,还可以通过代理服务器（Proxy）实现其它种类的现场总线网络的集成。
采用这种统一的面对未来的设计概念,工厂内各部件都可以作为独立模块预先组装测试,然后在整个系统中轻松组装或在其他项目中重复使用。
譬如对于一个汽车生产企业而言,PROFInet支持的实时解决方案完全可以满足车体车间、喷漆车间和组装部门等对响应时间的要求,在机械工程及发动机和变速箱生产环节中的车床同步等方面则可使用PROFInet的同步实时功能。
5 结束语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。