工业网络技术教材PPT11 PROFINET通信及应用.pptxVIP

PROFINET通信及应用

一、PROFINET协议二、PROFINET实时通信三、控制器间的数据交互

一、PROFINET协议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。1.传输介质和连接器（1）传输介质目前PROFINET支持百兆以太网100BASE-TX，采用两对双绞屏蔽线(GP2×2系列)作为短距离信号传输。表1IEFC电缆GP2x2型系列名称特点适用范围GP2×2A型单股导体固定设备GP2×2B型较软电缆偶尔移动的设备GP2×2C型软电缆经常移动的设备GP2×2船用耐腐蚀船用设备

一、PROFINET协议GP2×2A型实物图1所示，其中黄色/橙色用于发送信号，白色/蓝色用于接收信号。图1GP2x2A型

一、PROFINET协议（2）连接器目前PROFINET支持RJ45网线接口和M12网线接口等。电缆与连接器的连接方法如表2-15所示，表2电缆与连接器的连接方法名称功能导线颜色RJ45M12TD+发送数据黄11TD-发送数据橙23RD+接收数据白32RD-接收数据蓝64

一、PROFINET协议PROFINET与PROFIBUS的比较如表3所示。表3PROFINET与PROFIBUS的比较名称PROFINETPROFIBUS最大传输速率100Mbit/s12Mbit/s数据传输方式全双工半双工网络拓扑结构星型、线型、树型线型一致性数据范围254字节32字节网段长度100m100m主站个数无限制多主站会影响速率诊断功能强弱

一、PROFINET协议2.PROFINET通信协议模型PROFINET通信协议模型同样符合ISO/OSI七层网络结构模型，如表4所示。表4PROFINET通信协议模型表ISO/OSIPROFINET7bPROFINET?IO服务(IEC61784)PROFINET?IO协议(IEC61158)PROFINET?CBA(IEC?61158)7a无连接RPC面向连接RPC(DCOM)4UDP(RFC768)TCP(RFC793)3IP(RFC791)IP(RFC791)2IEEE802.3全双工IEEE802.1优先标识1IEEE802.3?100BASE-TX，100BASE-FX

一、PROFINET协议PROFINET通信种类：TCP/IP用于对通讯速率要求不高的数据传输。如设备组态、设置参数和下载上传程序、低精度过程控制、低精度运动控制等。软实时(SRT)技术用于对通讯速率要求较高的数据传输。如高精度过程控制、中精度的运动控制等。等时同步实时(IRT)技术用于对通讯速率要求高的数据传输，如高精度的运动控制等。

一、PROFINET协议3.PROFINET的种类PROFINET有两种数据交换方式，分别为PROFINETI/O，PROFINETCBA。（1）PROFINETI/O①简介用于分布式I/O自动化控制系统，其工作性质类似于PROFIBUS—DP。传感器、执行机构等装置连接到I/O设备上，通过I/O设备连接到网络中。网络中还有对I/O设备进行监控的I/O控制器和I/O监视器。PROFINETIO支持实时通信(RT)和等时同步通信(IRT)工作模式。数据传输速率高于PROFIBUS—DP。

一、PROFINET协议②系统基本组成如图2所示。图2系统基本组成

一、PROFINET协议IO控制器：读写I/O设备的过程数据，接收I/O设备的报警诊断信息，执行自动化控制程序。IO监视器：读写I/O控制器的数据，上位机可编写、上传、下载、调试控制器的程序，上位机、HMI可对系统实现可视化监控。IO设备：连接现场分散的检测装置、执行机构。传递现场采集的各类数据，传递执行机构的控制指。③应用案例在西门子PLC中应用时，其组态要求：网络中的节点必须分配设备名称。设备名称必须符合要求。例如：CPU314C分配名称为PLC01，人机界面分配名称为HMI02。网络中的节点必须分配IP地址，各IP地址要在同一网段内。例如：HMI的IP地址为255.255.255.2，CPU314C的IP地址为255.255.255.3。网络中节点的子网掩码相同。例如：255.255.255.0。如果节点之间采用通信报文方式传输数据，必须建立通讯伙伴关系。

一、PROFINET协议（2）PROFINETCBA(Commponent-BasedAutomation)①简介把典型的控制环节做成标准组件，这些标准组件可以完成不同的标准控制任务。一个复杂的控制任务，可以分解成若干个不同的标准任务。从中选择不同的标准组件连接成一个网络，对这些标准组件的工作进行协调，就能完成一个复杂的控制任务。PROFINE