PROFINET簡(jiǎn)介

PROFINET是一種新的以太網(wǎng)通訊系統(tǒng)，是由西門子公司和PROFIBUS用戶協(xié)會(huì)開(kāi)發(fā)。PROFINET具有多制造商產(chǎn)品之間的通訊能力，自動(dòng)化和工程模式，并針對(duì)分布式智能自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化。其應(yīng)用結(jié)果能夠大大節(jié)省配置和調(diào)試費(fèi)用。PROFINET系統(tǒng)集成了基于PROFIBUS的系統(tǒng)，提供了對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)投資的保護(hù)。它也可以集成其它現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)。

PROFINET技術(shù)定義了三種類型：PROFINET1.0基于組件的系統(tǒng)主要用于控制器與控制器通訊；PROFINET-SRT軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)用于控制器與I/O設(shè)備通訊；PROFINET-IRT硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)用于運(yùn)動(dòng)控制。

PROFInet將工廠自動(dòng)化和企業(yè)信息管理層IT技術(shù)有機(jī)地融為一體，同時(shí)又完全保留PROFIBUS現(xiàn)有的開(kāi)放性。

PROFInet現(xiàn)場(chǎng)總線體系結(jié)構(gòu)如圖所示，從圖中看出，該方案支持開(kāi)放的、面向?qū)ο蟮耐ㄐ?，這種通信建立在普遍使用的Ethernet TCP/IP基礎(chǔ)上，優(yōu)化的通信機(jī)制還可以滿足實(shí)時(shí)通信的要求?；趯?duì)象應(yīng)用的DCOM通信協(xié)議是通過(guò)該協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)建立的。以對(duì)象的形式表示的PROFInet組件根據(jù)對(duì)象協(xié)議交換其自動(dòng)化數(shù)據(jù)。自動(dòng)化對(duì)象即COM對(duì)象作為PDU以DCOM協(xié)議定義的形式出現(xiàn)在通信總線上。連接對(duì)象活動(dòng)控制（ACCO）確保已組態(tài)的互相連接的設(shè)備間通信關(guān)系的建立和數(shù)據(jù)交換。傳輸本身是由事件控制的，ACCO也負(fù)責(zé)故障后的恢復(fù)，包括質(zhì)量代碼和時(shí)間標(biāo)記的傳輸、連接的監(jiān)視、連接丟失后的再建立以及相互連接性的測(cè)試和診斷。

圖1 PROFInet現(xiàn)場(chǎng)總線體系結(jié)構(gòu)

PROFIBUS可以通過(guò)代理服務(wù)器(Proxy)很容易地實(shí)現(xiàn)與其它現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的集成，在該方案中，通過(guò)代理服務(wù)器將通用的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)連接到工業(yè)以太網(wǎng)；通過(guò)以太網(wǎng)TCP/IP訪問(wèn)PROFIBUS設(shè)備是由Proxy使用遠(yuǎn)方程序調(diào)用和Microsoft DCOM進(jìn)行處理的。

PROFInet提供工程設(shè)計(jì)工具和制造商專用的編程和組態(tài)軟件，使用這種工具可以從控制器編程軟件開(kāi)發(fā)的設(shè)備來(lái)創(chuàng)建基于COM的自動(dòng)化對(duì)象，這種工具也將用于組態(tài)基于PROFInet的自動(dòng)化系統(tǒng)，使用這種獨(dú)立于制造商的對(duì)象和連接編輯器可減少15%的開(kāi)發(fā)時(shí)間。

PROFINET是一種支持分布式自動(dòng)化的高級(jí)通訊系統(tǒng)。除了通訊功能外， PROFINET還包括了分布式自動(dòng)化概念的規(guī)范，這是基于制造商無(wú)關(guān)的對(duì)象和連接編輯器和XML設(shè)備描述語(yǔ)言。以太網(wǎng)TCP/IP 被用于智能設(shè)備之間時(shí)間要求不嚴(yán)格的通訊。所有時(shí)間要求嚴(yán)格的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)都是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的PROFIBUS DP技術(shù)傳輸，數(shù)據(jù)可以從PROFIBUS DP網(wǎng)絡(luò)通過(guò)代理集成到PROFINET系統(tǒng)。PROFINET是一種使用已有的IT標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有定義其專用工業(yè)應(yīng)用協(xié)議的總線。它的對(duì)象模式的是基于微軟公司組件對(duì)象模式 (COM) 技術(shù)。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)上所有分布式對(duì)象之間的交互操作，均使用微軟公司的DCOM協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)TCP和UDP協(xié)議。

在PROFINET概念中，設(shè)備和工廠被分成為技術(shù)模塊，每個(gè)模塊包括機(jī)械、電子和應(yīng)用軟件。這些組件的應(yīng)用軟件可使用專用的編程工具進(jìn)行開(kāi)發(fā)并下載到相關(guān)的控制器中。這些專用軟件必須實(shí)現(xiàn)PROFINET組件軟件接口，能夠?qū)ROFINET對(duì)象定義導(dǎo)出為XML語(yǔ)言。XML文件用于輸入制造商無(wú)關(guān)的PROFINET連接編輯器來(lái)生成PROFINET元件。連接編輯器對(duì)網(wǎng)絡(luò)上PROFINET元件之間的交換操作進(jìn)行定義。最終，連接信息通過(guò)以太網(wǎng)TCP-IP下載到PROFINET設(shè)備中。