PROFInet网络技术
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。
profinet原理
profinet原理PROFINET（Process Field Net）是一种用于工业自动化领域的以太网通信协议。
它实现了实时工控数据的传输与通信，具有高速、高可靠性和灵活性等特点。
PROFINET基于以太网技术，使用标准以太网物理层和数据链路层，通过使用RT（Real-Time）协议实现了实时数据传输。
同时，PROFINET还支持TCP/IP协议用于配置、管理和诊断。
PROFINET的工作原理如下：1. PROFINET通信采用经典的客户/服务器（Client/Server）模型，其中，IO设备（如传感器、执行器）作为服务器，控制系统（如PLC）作为客户端。
2. PROFINET通过定义和使用不同的数据区域（Data Area）实现工业控制数据的传输。
数据区域包括Process Image区和Configuration区。
3. Process Image是一个模拟或数字信号的全局共享数据区，用于实时数据传输。
客户端可以读取和写入Process Image，从而实现控制和监测设备的状态。
4. Configuration区用于存储设备的配置信息，包括设备的网络参数、标识等。
客户端可以通过读写Configuration区来配置和管理设备。
5. PROFINET支持多种网络拓扑结构，包括星型、环型和总线型。
各个设备通过以太网交换机或集线器进行连接和通信。
6. PROFINET使用各种机制来保证实时性和可靠性，如通过使用具有固定周期的周期报文、优先级和令牌机制等。
总之，PROFINET通过在以太网基础上实现实时数据传输和通信，为工业自动化提供了一种高速、高可靠性和灵活性的解决方案。
它已得到广泛应用于工业控制领域。
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。
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
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。
PROFINET技术和应用系统 手册
2.3
设备描述 ··················································································································· 9
2.4
组态和数据交换 ········································································································ 9
2.5
诊断 ························································································································· 10
3 分布式自动化······························································································································· 10
网络管理 ················································································································· 21
6.2
Web 服务 ·················································································································· 21
基于以太网的工业网络PROFINET技术概览
（ 现场总线专业委员会 ，北京 １ ０ ２ ） ０ １０
摘
要 ：Ｐ ｏ ｎ ｔ ｒ ｆ ｅ 是基于以太网用于自动化领域的工业通信网络 ，它不仅充分利用了现有的Ｉ技术 ，还 ｉ Ｔ 较好地解决了适用于工业环境不 同等级 的实时性、故障安全和网络安全 ，以及与制 造执 行系 统 （ Ｓ ＭＥ ）和企业管理系统 （ Ｒ ）的透明通信 ，也很好的解决 了集成现有现场总线 系统 如Ｅ Ｐ 的问题 ，保护了原有投资等。
３ ）安 装工程及 现场设 备 的编程 。 Ｐｏ ｎ ｔ Ｏ同Ｐ ｏ ｂ ｓ ｒｆ ｅ Ｉ ｉ ｒｆ ｕ 类似 ，区分 不同 的设 备角 ｉ
色 ，一 个设 备 可 能 包含 多 个 角色 ，如Ｉ Ｏ控制 器 、 Ｉ 视器 和Ｉ Ｏ监 Ｏ设备 。图１ 示 了在Ｐ ｏｉｅ 展 ｒｆ ｔ Ｏ中不 ｎ Ｉ
图 １ 在Ｐｏ ｎ ｔＯ中不同类型设备之间的通信路径 ｒｆ ｅ Ｉ ｉ
自动化 系统 ）。使用Ｐｏ ｎ ｔ ｒｆ ｅ，能使 简单 的分布 式Ｉ ｉ ／ Ｏ和严格 时 间要求的 应用 以及基于 组件 的分布 式 自
动 化系统 集成到 以太网通信 中 。
Ｐ ｏｉｅ Ｉ ｒｆ ｔ Ｏ现场 设备 总是通 过作 为 网络 部件 的 ｎ 交换 机 来连 接 。这 样 ，使 用 单独 的 多 端 口交 换机 就 可 形 成星 型 拓 扑 ，或 使 用 集成 在 现场 设 备 中 的
０ 引言
随 着 企 业 生产 自动化 水 平 的 迅速 提 升 和 企 业
信 息化 进程 的加快 ，企 业 的应 用 需要 将 企 业 管理 层与 自动化 系统连 接 ，以 实现 纵 向 的透 明通 信 和 信 息集 成 ，要 求 采用 统 一 的 网络 结构 ，以 简化 工 程 设 计 、适 应迅 速 变 化 的市 场 ， 要求 既 能使 用 现
profinet协议
profinet协议Profinet协议。
Profinet（Process Field Network）是一种用于工业自动化领域的工业以太网通信协议，它基于以太网技术，并且支持实时通信和实时以太网（RTE）功能。
Profinet协议是由国际电工委员会（IEC）的IEC 61158和IEC 61784标准定义的，它提供了一种高性能、实时和灵活的通信方式，广泛应用于工业自动化控制系统中。
Profinet协议的特点之一是其高性能。
它采用了以太网技术，支持高速数据传输和实时通信，能够满足工业控制系统对于实时性和可靠性的要求。
此外，Profinet还支持多种拓扑结构，包括星型、环型和线型拓扑，能够适应不同的工业场景和网络布局需求。
另一个重要特点是Profinet协议的灵活性。
它支持TCP/IP协议栈，能够实现工业以太网和企业内部网络的无缝连接，为工业控制系统的信息集成提供了便利。
同时，Profinet还支持设备间的直接通信，能够实现设备之间的实时数据交换，提高了工业控制系统的灵活性和可扩展性。
除此之外，Profinet协议还具有开放性和互操作性。
它采用了标准的以太网硬件和通信协议，能够与现有的以太网设备兼容，为用户提供了更多的选择空间。
同时，Profinet还支持设备间的自动配置和识别，能够简化网络的部署和维护，降低了系统集成的成本和复杂度。
在工业自动化领域，Profinet协议已经得到了广泛的应用。
它可以应用于各种工业控制系统，包括生产线控制、机械设备控制、过程控制等领域，为工业生产提供了可靠的通信基础。
同时，Profinet还支持工业以太网和企业内部网络的无缝连接，为工业控制系统的信息集成和管理提供了便利。
总的来说，Profinet协议作为一种高性能、实时和灵活的工业以太网通信协议，已经成为工业自动化领域的重要标准之一。
它的高性能、灵活性、开放性和互操作性，为工业控制系统的设计、部署和维护提供了便利，推动了工业自动化技术的发展和应用。
PROFINET基础知识介绍
PROFINET基础知识介绍1.起源PROFINET起源于德国，在1999年由PROFIBUS International (PI)所提出，是一种基于以太网的工业网络通信协议，为工业自动化系统提供实时通信和网络连接。
PROFINET具有高性能、灵活性和可扩展性，成为现代工厂自动化的重要组成部分。
2.特点-实时性：PROFINET支持实时通信，可实现毫秒级的响应时间，适用于对时间要求较高的自动化应用。
-高性能：PROFINET基于以太网技术，支持高带宽和高速率的数据传输，能够处理大量的实时数据和非实时数据。
-灵活性：PROFINET采用面向对象的编程模型，支持设备的自动识别和配置，能够适应不同的自动化环境和设备类型。
-可扩展性：PROFINET支持网络拓扑的灵活配置，可同时连接多种类型的设备，如传感器、执行器、机器人等，以满足不同的自动化需求。
3.组成部分-IO设备：包括传感器、执行器等，用于采集和控制现场设备的数据。
-控制器：作为主节点，用于控制和管理IO设备的工作。
控制器可以是PLC、工控机等。
-交换机：用于连接控制器和IO设备，并提供网络通信和数据传输的功能。
-IO总线：用于连接控制器和IO设备的传输介质，可以是电缆、光缆等。
-标准以太网：PROFINET基于以太网技术，利用标准以太网协议进行数据传输。
4.应用领域-制造业：PROFINET可用于自动化生产线的控制和监控，实时传输生产数据和监测设备状态。
-物流：PROFINET可用于物流系统的控制和协调，实现自动化的仓储和分拣等操作。
-能源管理：PROFINET可用于能源系统的监测和控制，实现对能源的实时监控和优化管理。
5.PROFINET的发展方向-高速、高性能：PROFINET将继续提高通信速率和带宽，以满足日益增长的实时数据传输需求。
-安全性：PROFINET将加强网络安全机制，保护工业自动化系统的信息安全和设备安全。
-互联互通：PROFINET将继续推进设备之间的互联互通，实现不同制造商设备的无缝集成。
PROFINET共享设备使用入门
PROFINET共享设备使用入门PROFINET是一种实时以太网通信协议，广泛应用于自动化控制系统中的设备之间的通信。
PROFINET允许多个设备共享同一个网络，提供高性能、可靠的数据传输和实时控制能力。
本文将为您介绍PROFINET共享设备的入门知识。
首先，为了成功使用PROFINET共享设备，您需要了解以下几个关键概念：1.PROFINET设备：PROFINET设备包括控制器和设备，控制器是系统中主要的控制设备，而设备则是被控制的对象。
PROFINET设备可以是各种类型的工业自动化设备，例如传感器、执行器、变频器等。
2.PROFINET网络：PROFINET网络是一个采用以太网技术的工业网络，用于PROFINET设备之间的通信。
PROFINET网络可以是星型、总线型、环型或网状型等不同拓扑结构。
3.PROFINETIO：PROFINETIO是PROFINET的一个子系统，用于实现实时数据交换和控制功能。
PROFINETIO支持高速数据传输和实时通信，并具有可靠性和容错性。
现在让我们一步一步来了解如何使用PROFINET共享设备：1.设计PROFINET网络：首先，您需要设计一个合适的PROFINET网络。
根据需要确定网络的拓扑结构（例如星型、总线型等），选择适当数量和类型的PROFINET设备，并确定每个设备的位置和连接关系。
2.配置PROFINET设备：在安装PROFINET设备之前，您需要对每个设备进行一些配置。
这包括设置设备的IP地址、子网掩码、网关等网络参数，以便设备能够正确地连接和通信。
3. 连接PROFINET设备：根据网络设计，连接PROFINET设备。
这包括使用正确的电缆类型（例如Cat 5e或Cat 6a）、连接器和接头，确保稳定和可靠的连接。
4. 配置PROFINET IO：配置PROFINET IO参数是确保设备正确通信和数据交换的关键步骤。
您需要为每个设备分配唯一的设备标识符（Device ID），并设置相应的输入和输出数据区域。
profinet基本原理
profinet基本原理Profinet是工业以太网（Industrial Ethernet）的一种实时通信协议，用于在工业自动化应用中实现高性能、可靠的数据传输。
Profinet 基于以太网技术，采用TCP/IP协议栈，并在其上添加了用于实时通信的特殊机制和协议。
Profinet的基本原理可以总结为以下几点：1. 以太网基础：Profinet使用标准的以太网技术作为通信基础，包括物理层、数据链路层和网络层等。
这使得Profinet可以利用常用的以太网设备和基础设施，如交换机、网线等，实现数据传输。
2. 实时通信机制：Profinet通过引入实时通信机制来满足工业自动化应用对于实时性的要求。
它使用了特殊的通信机制，如异步实时（AS）和同步实时（RT），这些机制保证了数据的快速传输和精确同步。
- 异步实时：异步实时通信用于传输低优先级的数据，如实时监测数据、诊断数据等。
通过使用不同的优先级和时间戳标记，Profinet可以保证这些数据被传输和处理的速度和精确性。
- 同步实时：同步实时通信用于传输高优先级的数据，如控制命令、设备状态等。
Profinet使用了特殊的机制来保证这些数据的同步性和实时性，如通过时钟同步和数据截止时间控制。
3. 分布式控制系统：Profinet支持分布式控制系统，使得多个控制器和设备可以通过以太网连接在一起，形成一个分布式的控制网络。
这种网络拓扑结构可以提供更高的可靠性、可扩展性和灵活性，为工业自动化系统的设计和维护提供便利。
4. 通信实例和字节序列：Profinet使用通信实例和字节序列的概念来描述设备间的通信。
通信实例表示一个特定的通信关系，如传感器到控制器之间的通信，字节序列表示在这个通信实例中需要传输的数据格式。
通过定义通信实例和字节序列，Profinet可以实现灵活的数据交换和通信配置。
5. 设备集成和诊断：Profinet提供了设备集成和诊断功能，使得不同的设备可以无缝集成到一个统一的系统中，并通过网络进行配置和监控。
profinet和以太网区别
profinet和以太网区别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。
profinet和工业以太网区别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。
PROFINET 技术定义了三种类型：PROFINET 1.0 基于组件的系统主要用于控制器与控制器通讯PROFINET-SRT 软实时系统用于控制器与I/O 设备通讯PROFINET-IRT 硬实时系统用于运动控制工业以太网是基于IEEE 802.3 （Ethernet）的强大的区域和单元网络。
工业以太网，提供了一个无缝集成到新的多媒体世界的途径。
企业内部互联网（Intranet），外部互联网（Extranet），以及国际互联网（Internet）提供的广泛应用不但已经进入今天的办公室领域，而且还可以应用于生产和过程自动化。
继10M波特率以太网成功运行之后，具有交换功能，全双工和自适应的100M 波特率快速以太网（Fast Ethernet，符合IEEE 802.3u 的标准）也已成功运行多年。
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和以太网区别
Profinet和以太网的区别PROFINET是一个开放式的工业以太网通讯协定，主要由西门子公司和PROFIBUS & PROFINET国际协会所提出。
其基础是应用TCP/IP及资讯科技的相关标准，是一种实时的工业以太网。
PROFINET=PROFIbus+etherNET，是把Profibus的主从结构移植到以太网上，所以profinet会有与PROFIbus的Master和Slave对应的Controller和Device。
另外由于profinet是基于以太网的，所以可以有以太网的星型、树形、总线型等拓扑结构。
所以profinet就是把profibus的主从结构和ethernet的拓扑结构相结合的产物。
PROFIBUS是一个用在自动化技术的现场总线标准，是一种具有广泛应用的、开放的数字通信系统，适合于快速、时间要求严格的应用和复杂的通信任务，特别适用于工厂自动化和过程自动化领域。
在1987年由德国西门子公司等十四家公司及五个研究机构所推动，是工业控制领域中的主流现场总线标准，被纳入国际标准IEC 61158和IEC 61784中。
主要应用于工业通信、加工制造、过程控制、工厂自动化、交通电力等领域。
市场调查确认，在德国和欧洲市场中PROFIBUS占开放性工业现场总线系统的市场超过40％，截止2008年底，超过2 800万个设备节点被安装。
在2006年，PROFIBUS成为中国第一个工业通信领域现场总线技术国家标准：GB/T 20540-2006。
以太网（Ethernet）指的是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范，是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。
以太网络使用CSMA/CD（载波监听多路访问及冲突检测）技术，并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。
以太网与IEEE802.3系列标准相类似。
包括标准的以太网（10Mbit/s）、快速以太网（100Mbit/s）和10G（10Gbit/s）以太网。
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和以太网区别有哪些
profinet和以太网区别有哪些1、PROFINET：实时以太网。
基于工业以太网，具有很好的实时性，可以直接连接现场设备，使用组件化的设计，PROFINET支持分布的自动化控制方式。
PROFINET技术定义了三种类型:PROFINET1.0基于组件的系统主要用于控制器与控制器通讯；PROFINET-SRT软实时系统用于控制器与I/O设备通讯；PROFINET-IRT硬实时系统用于运动控制。
PROFINET也是一种新的以太网通讯系统，是由协会开发。
PROFINET具有多制造商产品之间的通讯能力，自动化和工程模式，并针对分布式智能自动化系统进行了优化。
其应用结果能够大大节省配置和调试费用。
PROFINET系统集成了基于系统，提供了对现有系统投资的保护。
它也可以集成其它现场总线系统。
2、以太网：基本特征是采用一种称为载波监听多路访问/冲突检测CSMA/CD(CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetection)的共享访问方案，即多个工作站都连接在一条总线上，所有的工作站都不断向总线上发出监听信号，但在同一时刻只能有一个工作站在总线上进行传输，而其它工作站必须等待其传输结束后再开始自己的传输。
以太网有四类：一是标准以太网：开始以太网只有10Mbps的吞吐量，使用的是带有冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD，CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetection)的访问控制方法，这种早期的10Mbps以太网称之为标准以太网。
以太网可以使用粗同轴电缆、细同轴电缆、非屏蔽双绞线、屏蔽双绞线和光纤等多种传输介质进行连接，并且在IEEE802.3标准中，为不同的传输介质制定了不同的物理层标准，在这些标准中前面的数字表示传输速度，单位是“Mbps”，最后的一个数字表示单段网线长度(基准单位是100m)，Base表示“基带”的意思，Broad代表“宽带”。
西门子PROFINET简介
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。
1. 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. 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. 3. 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。
2. 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。
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灵活实施的理念
1丶基于无线通信的全新应用领域 通过工业无线局域网，可显著降低 维护成本，提高可靠性，提供方便 的高性能通信。只有PROFINET可 以集安全性与IWLAN于一身。通过 使用IWLAN，工厂操作员可通过 SIMATIC移动式面板获得更大的移 动自由度，应用广泛，安全性高。
2丶集成PROFIsafe的PROFINET 确保工厂和设备安全 基于PROFIsafe的安全通信能够可 靠保护人员、环境和工厂。无需 专用网络部件。可不受限制地使 用标准交换机和网关，可以利用 现有网络基础设施，无需单独布 线或额外安全控制装置。此外， 可以通过工业无线局域网 （IWLAN）实现故障安全通信。
3丶PROFINET通信网络可确保设备和工厂 最佳规划 除总线拓扑外，PROFINET还支持星形、 树形和环形拓扑，从而提供高度的灵活性。 PROFINET网络安装无需专业知识，满足 所有工业环境要求。并且无需任何附加措施， 后续还可扩展。如，SCALANCE网络部件 通过安全VPN连接访问机器和系统，实现 远程维护。
用以太网是兼容的。
工业以太网常见网络结构
PC工
CP1612/ 13 工工工工
工工工工工
工工工 工工工
PC工
工工 工工工工
工工工工工
工工工 工工工
CP243- 1 S7- 200
PN
S7- 300
PN
S7- 400
PN
ET200S
CP243- 1 S7- 200 CP343- 1 S7- 300 CP443- 1 S7- 400
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：
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。
PROFINET的性能优势可提供足够实 力，满足目前及未来需求，不断提高 生产率。
始终如一的开放性
1丶采用统一标准实施一致的端到端通信 凭其优秀的开放性，PROFINET可实现统一的机器/工厂自动化网络， 连接自动化设备和标准以太网设备。 2丶不同制造商组件的连通性和互操作性 无论自动化解决方案使用何种组件，PROFINET都可实现独立于控制 器类型和其他节点的配置。 3丶简便集成现有系统 PROFINET保护既有PROFIBUS投资。譬如，您可以通过更换接口模 块并调整组态，方便的将一个ET200SP控制器转换为PROFINET接 口。或者通过IE/PB LINK PN IO无缝集成整个PROFIBUS网络到4丶 4丶PROFINET.使用PROFINET标准web服务 PROFINET为真正的工业以太网，支持TCP/IP，并可使用web技术 （如访问现场设备的集成web服务器），从而显著简化调试和诊断工 作。考虑到安全机制，还可引入全新远程维护解决方案，甚至是快速 生产切换。阔步实施数字化企业转型。 5丶PROFINET — 可持续性创新 通过PROFINET，可实现确定性响应、微秒级硬实时能力和集成诊断 功能，是工业4.0通信的理想基础。同时，PROFINET还可与OPC UA等前沿标准完美协同，完全符合IEEE标准，客户将显著受益于工 业以太网就带宽、速度、安全性和性能方面的所有进一步发展。 PROFINET属于一种既定标准（IEC 61158/61784）。
自动化领域
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线形网络拓扑结构，每个设备中都集成了 交换机。
PART 03
PROFInet的基本通信方式
PROFInet的基本通 信方式
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，在任何场合下都提供 对TCP/IP通信的绝对支持。
PROFInet设备能够根据通信 要求选择合适的通信方式
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。
(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。
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。
PART 02
PROFInet网络结构
PROFInet网络结构
PC机
PART 04
PROFInet的优势
PROFInet的优势
始终如一的开放性
PROFINET采用开放式标准， 可实现独立于制造商的自动化解决 方案。PROFINET是真正的工业以 太网 — 这是从20世纪90年代以来 在工业通信中确立的标准。
灵活实施理念
随着各行业创新和产品生命周期的日益缩 短，快速的响应时间和流程优化对于确保长期 竞争力至关重要。凭借其在工厂结构和生产过 程中的最大灵活性，PROFINET可实现创新性 机器与工厂解决方案。也可以在相对难以访问 的位置集成移动设备。
可从设备中读取大量诊断数据，快速定 位故障。通过HTML网站进行 PROFINET设备本地和远程维护。
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。
实时RT（Real-time）通信和同步实 时IRT通信
4丶可扩展 通过PROFINET，即使在运行期间，也可 根据需要扩展网络基础设施。
更高效丶更经济
1丶采用单根电缆即可进行设备和 2丶采用PROFINET进行诊断——方便， 3丶通过集成PROFIenergy行规实现节
工厂通信
快速，可靠
能
PROFINET通过一根电缆即可提供诸多 功能：机器数据和标准IT数据一起运行 。通过减少布线和培训成本，节省集成 时间及成本。
它符合IEEE 802.3 标准，按照IEEE 802.ID “媒体访问 控制（MAC）网桥” 关和IEEE 802.1Q“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， 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
更高效，更经济
不断上涨的原材料价格和不断更新的环 境法规促使全球企业必须更经济有效地使用 其资源，尤其是生产。 PROFINET是解决之道。简单的工程设计可 加速调试；可靠的设备可提高工厂可用性。 此外，全面的诊断和维护解决方案有助于将 工厂停机时间和维护成本降至最低。
高性能提升生产率
性能和精度决定了市场的成功。 精确的运动控制、动态驱动性能、高 速控制器以及设备的确定性同步是实 现卓越生产的关键因素。
工业以太网技术特点
1. 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。 2. 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。 3. 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
。 5. 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。