ProfiNet（工業(yè)以太網(wǎng)）

工業(yè)以太網(wǎng)是基于TCP/IP的工業(yè)通訊系統(tǒng)

可按名稱(chēng)分配地址

實(shí)現(xiàn)開(kāi)放式和分配式的自動(dòng)化

憑借現(xiàn)場(chǎng)總線和以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全面通訊

可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)層面直至主控層面的通訊

可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通訊

ProfiNetIO的基礎(chǔ)

數(shù)據(jù)交換按主從原理（設(shè)備控制器）來(lái)進(jìn)行。工業(yè)以太網(wǎng)輸入/輸出端使用下列類(lèi)型器材：

管理器：可為編程器或工業(yè)用電腦。

管理器與控制器均可訪問(wèn)所有工藝數(shù)據(jù)和參數(shù)數(shù)據(jù)。

控制器：屬于設(shè)備所有組件的上級(jí)控制裝置。（例如：KRC4）

從屬裝置：屬于接受控制器操作和監(jiān)控的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（例如：輸入/輸出板卡）。一個(gè)從屬裝置由多個(gè)模塊和子模塊組成。一個(gè)從屬裝置允許擁有多個(gè)控制器（主機(jī)）。

ProfiNetIO變型

ProfiNetIO（工業(yè)以太網(wǎng)輸入/輸出端）

工業(yè)以太網(wǎng)輸入/輸出端使得分散現(xiàn)場(chǎng)裝置（輸入/輸出裝置，例如：信號(hào)處理板卡）可直接接入工業(yè)以太網(wǎng)。

利用實(shí)時(shí)通訊功能傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)

利用TCP/IP進(jìn)行配置和診斷

輸入/輸出端管理器可服務(wù)于HMI和診斷功能

ProfiNetIO通訊模式

輸入/輸出控制器與輸入/輸出裝置之間借助下列信道傳輸數(shù)據(jù)。

通過(guò)實(shí)時(shí)信道傳輸循環(huán)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和警報(bào)

通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)信道的TCP/IP及/或UDP/IP執(zhí)行參數(shù)設(shè)置、配置或診斷其他主要數(shù)據(jù)：

每種工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議可最多傳輸1440字節(jié)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

借助KRC4里現(xiàn)有的ProfiNet-Stack可操控多達(dá)256個(gè)從屬裝置。

ProfiNet實(shí)時(shí)

實(shí)時(shí)應(yīng)用程序通常并非同步運(yùn)行

應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)傳輸和現(xiàn)場(chǎng)裝置具有不同的處理周期

周期時(shí)間和圖像跳動(dòng)均很不精確。

ProfiNet實(shí)時(shí)同步

節(jié)拍同步式數(shù)據(jù)傳輸

應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)傳輸和儀器工作周期保持同步

周期時(shí)間<1ms，圖像跳動(dòng)精度<0.001ms

為此需使用特殊型板卡

典型的應(yīng)用領(lǐng)域是運(yùn)動(dòng)控制。

ProfiNet寬帶占位

注意：

在使用轉(zhuǎn)換器的情況下必須注意以下要點(diǎn)：

100MBits/s高速以太網(wǎng)接口

全雙工

不得使用HUBS（集線器），不然將導(dǎo)致總線負(fù)荷大幅上升！

實(shí)時(shí)確定性“確定性”描述的是系統(tǒng)時(shí)間行為的可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)性。

KRC4與ProfiNet的連接

KRC4控制柜可作如下用途：

作為控制器：用于控制一套設(shè)備的所有組件。

作為從屬裝置：接受一個(gè)控制器的操作和監(jiān)控（例如：可編程控制器）。

作為控制器及從屬裝置：用于控制現(xiàn)場(chǎng)裝備，且同時(shí)與一個(gè)上級(jí)可編程控制器連接。

傳輸介質(zhì)

工業(yè)以太網(wǎng)輸入/輸出端的傳輸介質(zhì)是一條四芯線成對(duì)屏蔽絞線。

結(jié)構(gòu)

組件

除前述工業(yè)以太網(wǎng)輸入/輸出組件外，還有例如Siemens、Wago、Phoenix、Pilz等制造商提供的其他分散外圍模塊。

輸入/輸出模塊可具有模塊化或緊湊的構(gòu)造。

輸入/輸出模塊然后可以隨意裝設(shè)。

也可如同PROFIBUS（過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線）那樣采用相同的模塊。連接多個(gè)工業(yè)以太網(wǎng)用戶時(shí)需要用到一個(gè)轉(zhuǎn)換器。

連接示例

在工業(yè)以太網(wǎng)中，每個(gè)組件均可與任意一個(gè)閑置端口連接。

通過(guò)配置可決定從屬裝置與控制器的關(guān)聯(lián)形態(tài)。

配置基礎(chǔ)

工業(yè)以太網(wǎng)的物理結(jié)構(gòu)及其邏輯定址必須借助配置軟件進(jìn)行項(xiàng)目化設(shè)置，隨后將項(xiàng)目化設(shè)置結(jié)果傳送給相關(guān)的控制系統(tǒng)（控制器）。只有這樣才能通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行通訊。在此可選用以下軟件：

WorkVisual：用于項(xiàng)目化設(shè)定工業(yè)以太網(wǎng)與KRC4控制柜的耦聯(lián)。

西門(mén)子STEP7：用于項(xiàng)目化設(shè)定工業(yè)以太網(wǎng)與KRC2ed05控制柜的耦聯(lián)

邏輯定址

為確保明確的定址及識(shí)別，對(duì)于每個(gè)工業(yè)以太網(wǎng)用戶均須分別設(shè)立和公布單獨(dú)的參數(shù)（MAC地址例外）。

設(shè)備名稱(chēng)

在工業(yè)以太網(wǎng)的結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)，設(shè)備名稱(chēng)盡允許分配一次。

這樣，在數(shù)據(jù)交換時(shí)可明確地聯(lián)系到模塊。

設(shè)備編號(hào)

設(shè)備編號(hào)對(duì)于模塊耦聯(lián)或去耦是必需的，例如在更換工具的情況下。

IP地址

工業(yè)以太網(wǎng)建立在TCP/IP以太網(wǎng)協(xié)議的基礎(chǔ)上。

為此必須對(duì)每個(gè)設(shè)備分配一個(gè)符合網(wǎng)絡(luò)具體情況的IP地址。

子網(wǎng)掩碼

作為過(guò)濾掩碼，用于從IP地址中篩選網(wǎng)絡(luò)地址。

MAC地址

每個(gè)總線耦合器均具有一個(gè)固定不變的編碼。

在項(xiàng)目化作業(yè)期間，對(duì)每個(gè)設(shè)備均可憑借MAC地址來(lái)識(shí)別