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PROFINET – 开放的工业以太网标准 PROFINET 实时通讯 Real-time 协议 PROFINET 使用交换技术 用 Enhanced Real-Time Ethernet Controller (ERTEC)芯片实现实时性 模组化机构 – 使用交换机集成 ERTEC-交换机的功能 运动控制需要同步控制 ERTEC实现周期同步 同步实时以太网 对IRT 数据使用优化直通传输 在自动化中的交换机级连 捆绑直通和存储转发功能 中断自由冗余的IRT 高性能的 Enhanced Real-Time Ethernet Controller (ERTEC)芯片 实时数据预处理 ERTEC 400 方框图 硬件特点 应用案例 结 论 * Automation and Drives PROFINET PROFINET Technology embedded world 2005 * PROFINET 实时概念 数据交换 技术 功能 ASIC 硬件 结论 Automation and Drives ROFINET P 自动化领域的工业以太网技术 Siemens AG( China ), AD AS/PT/SE BU 在建设中的组织架构: 10 工作组 拥有 70 位员工 他们来自 50 公司 来自全球最大的现场总线组织 PROFIBUS 国际组织 (PI) 7 各测试实验室 (PTL) 25 各分支协会 (RPA) 30个竞争力中心 (PCC) 全球超过 1,200个会员 PROFINET 1ms 10ms 100ms Internet 工厂自动化 运动控制 PROFINET TCP/IP Real-Time 过程数据 在一根电缆上的无约束的IT服务和实时数据传输 IT-服务 轮询周期 1ms，抖动精度1μs 性能类似于当前的现场总线 相应时间大约 100 ms 同步实时 (IRT) 实时 (RT) 非实时 实时概念 Pre-amble 7 bytes SourceMAC 6 bytes Dest.MAC 6 bytes PriorityTagging* 4 bytes FrameID 2 bytes FCS 4 bytes Process dataup to 1440 bytes Sync 1 byte Ether-type 2 bytes 以太网信息帧 (max. 1526 Bytes) StatusInformation 4 bytes PROFINET-专用数据 以太网标准数据 遵循 IEEE 802.3 标准化的报文格式 符合 IEEE 的PROFINET 实时信息帧 0x0800: IP 信息帧 0x8892: PROFINET 实时信息帧 根据接收数据帧的ID来分配 轮询传输 (过程值) 事件触发传输 ( 报警 和 事件) 状态信息 设备和数据状态 (e.g. 运行, 停止, 错误) * According to 802.1 Q 实时概念 使用端对端交换技术的原因 世界通讯技术发展的最高水平 有着进一步发展的前景 防止碰撞 全双工传输,平行数据交换 QoS ( 优先实时数据信息) 交换集成在设备里 简化设备安装 减少网络布线 设备 设备 设备 设备 设备 设备 设备 控制器 控制器 数据交换 更强,更高的性能 MC 控制器 Real-time 交换机 单设备 兼容现场设备 应用 2005年中系列供货 2005年末系列供货 交货 开始 0.15 μm 技术 外壳封装 19x19 0.15 μm 技术 外壳封装 19x19 ASIC 技术 PROFINET 实时 IEEE 1588 ARM 946 处理器 4-口交换机 PCI-接口 PROFINET 实时 IEEE 1588 ARM 946 处理器 2-口交换机 PHY 集成 功能性 ERTEC 400 ERTEC 200 0433K2002 技术 0433K2002 200 骨干 PC HMI HMI HMI HMI HMI HMI HMI MC MC MC MC MC MC MC MC MC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 工程 运动控制器带有集成的4口交换机 MC 网络设备 驱动带有集成两口的交换机 机构模块 技术 标准功能 IEEE 802.1 D 桥, IEEE 802.1 Q VLAN 支持 IEEE 1588 实施功能 精确周期同步 通讯系统日志 最小交换延时 捆绑直通和存贮转发功能 自由中断冗余 实时预处理 技术