PROFINET及其实时通信技术

PROFINET是PROFIBUS国际组织提出的基础基于以太网的自动化标准，介绍了PROFINET的技术特点并重点讨论了PROFINET的实时通信技术。     

PROFINET的实时性及其协议分析

针对目前现场总线技术无法满足工业控制领域对信息传输的速率以及信息传输实时性的较高需求,PROFINET实时协议迅速发展起来,该协议在通信方面较现场总线技术有更好的实时性以及更高的传输速率;首先对标准TCP/IP协议进行了研究,分析了PROFINET对标准TCP/IP协议的优化方式;然后详细介绍了PROFINET RT和PROFINET IRT的帧结构以及基于具体数据的实时性分析,为西门子STEP7对PROFINET的组态配置提供了一定的借鉴作用;最后采用西门子的PROFINET IO设备、IO控制器等,通过STEP7的组态配置,验证了PROFINET IO之间的通信。     

开放,透明的自动化通信解决方案--PROFINET实时工业以太网简介

介绍了PROFINET实时工业以太网，分析了开放、透明的自动化通信解决方案。     

工业以太网PROFINET安全隔离器的设计

随着智能制造技术的发展,工业控制网络的安全问题日益突出。基于工业通信网络诊断、隔离和安全防护技术,以应用前景广泛的PROFINET工业以太网为研究对象,设计了基于PROFINET的专用工业网络安全隔离器。安全隔离器主要作用于工业网络内部,具有通用的工业网络层防火墙功能。对PROFINET通信协议进行了深度解析,并识别相应的报文类型与关键数据。通过配置安全策略,并将其传输到安全隔离器,可以实时监控网络状态和PROFINET关键数据,阻断异常畸形报文,同时可以防止未授权设备的非法访问。针对以上情形产生的报警信息,将被实时发送到配置管理平台并进行报警显示。经测试表明,工业网络安全隔离器对正常工业控制网络无影响。配置策略可有效保护关键设备,从而保护工业控制网络的安全。     

PROFInews

正PROFINET为水力发电站带来显著效益广东清远水力发电站是此类发电站最大的一种。该控制系统使用冗余结构,基于作为主控制器的SIMATIC C7-414-5H CPU,均适用于PROFIBUS和PROFINET通信。采用PROFINET,用户可通过减少所需设备,来节省大量成本。C7-414-5H拥有极快的循环时间,同时,PROFINET快速的数据传输速率确保可靠、实时的通信。当前,整个系统运行良好。PROFINET带来显著的效益,不仅是因为其100M bps的数据传输速率,还因为PROFINET设备安装的便捷。此外,其诊断功能及PROFINET工具可高效完成现场调试任务。     

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，可以完全兼容了工业以太网和现有的现场总线（如PROFIBUS）技术，保护现有投资。     

利用德国赫优讯netANALYZER分析仪研究实时以太网的时间抖动

自动化系统通讯要求的逐步提高,实时以太网技术研究的愈加深入,基于实时以太网的设备也越来越多,而如何测试实时以太网设备通讯性能至关重要。本文在深入研究实时以太网技术的基础上,借助于德国赫优讯最新实时以太网分析仪netANALYZER,通过搭建PROFINET实时以太网网络通讯平台,结合PROFINET的技术协议,利用Wireshark网络报文分析工具,对PFOFINET时间抖动进行了深入的研究和分析。充分说明德国赫优讯netANALYZER分析仪是实时以太网技术研究和产品开发不可缺少的工具之一。     

利用德国赫优讯netANALYZER分析仪研究实时以太网的时间抖动

自动化系统通讯要求的逐步提高,实时以太网技术研究的愈加深入,基于实时以太网的设备也越来越多,而如何测试实时以太网设备通讯性能至关重要。本文在深入研究实时以太网技术的基础上,借助于德国赫优讯最新实时以太网分析仪netANALYZER,通过搭建PROFINET实时以太网网络通讯平台,结合PROFINET的技术协议,利用Wireshark网络报文分析工具,对PFOFINET时间抖动进行了深入的研究和分析。充分说明德国赫优讯netANALYZER分析仪是实时以太网技术研究和产品开发不可缺少的工具之一。     

PROFINET及其应用

1．PROFINET实时通讯技术是工业以太网进入现场级通讯的钥匙（概念介绍） PROFINET由PROFIBUS国际组织（PROFIBUS International）推出，是新一代基于工业以太网技术的工业自动化通讯标准。PROFINET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，完全兼容工业以太网和现有的现场总线（如PROFIBUS）技术。因此，PROFINET技术的出现，将为工业自动化领域提供一种全新的通讯解决方案，即整个工厂全部使用一个网络连接在一起。     

基于PROFINET技术的液位控制系统的设计

基于PROFINET工业以太网技术及现场总线技术,设计并建立了一个网络系统实验平台,阐述了该平台的总体设计思想、工程架构,以及相关具体的软硬件实现方案.详细描述了基于PROFINET技术的工业以太网与现场总线PROFIBUS通信连接设计,并采用S7-300 PLC完成对三容水箱液位的PID控制.     

基于PROFINET IO的S7-1200控制器与G120变频器通讯

针对PLC与变频器之间通讯时电机速度精细调节难的问题,应用新一代高速工业以太网PROFINET通信技术,将S7-1200PLC、G120变频器和触摸屏构成一个小型局域网.采用CSM1277作为小型交换机,三者之间采用以太网通信,建立通过PROFINET总线实现西门子S7-1200PLC与G120变频器通讯的方法.在分析...     

PROFINET I/O总线诊断

使用PROFINET总线连接PROFINET I/O设备(站点)时,如果某个总线站点出现故障或掉线,设备还在继续运行的话,这时该设备及其周围人员都将处于非常危险的状态,一旦设备出现误动作,将导致严重的生产事故。对于总线的实时状态,必须在程序中进行判断,故障的站点号必须及时被读出,这样PLC才能根据总线故障信息,快速进行保护性的输出,甚至停止输出,使设备运行处于安全状态。因此,对PROFINET总线状态的诊断具有非常重要的实际意义。诊断总线站点故障的方法有多种,本文重点介绍两种读取PROFINET总线状态到用户程序中的方法,并对这两种方法如何通过用户程序实现做详细说明。     

PROFINET IO通信实时性分析

通过对PROFINET IO概念的介绍.以及对PROFINET非实时报文和实时报文在以太网及交换机中的传输时间的研究,得出不同组态距离的IO设备的刷新时间,从而正确设置组态参数,避免了由于刷新时间和看门狗时间设置不当而导致的设备故障.     

石灰窑自动化系统的设计与实现

介绍石灰窑生产工艺的自动化系统设计和实现方法.针对工艺要求,利用高级算法和先进控制理论对设备进行逻辑控制,提升石灰窑工艺的自动化水平和工业控制的科技含量,提高生产效能,降低生产成本.     

Performance evaluation of industrial Ethernet protocols for networked control application

Boosted by trends such as Industrial IoT and Industry 4.0, industrial Ethernet networks (EtherNet/IP, EtherCAT and PROFINET IRT as top-3 players) have been commonly deployed in industrial automation. The aim of this paper is to provide a practical guideline for selecting the right protocol in industrial networked control systems (NCSs) by comparing the performance of these protocols. Communication delays are discussed, formulated and evaluated with a study of a typical NCS. Simulation results demonstrate that with different frame packing, media access scheme, etc., EtherNet/IP, EtherCAT and PROFINET IRT offer different levels of real-time capabilities which lead to different control performance.     

Ethernet in industrial automation: Overcoming obstacles

Ethernet evolution history and data packet assembly in the OSI model are discussed. Limitations impeding Ethernet application in industrial automation are formulated. The paper notes that real-time Ethernet operation requires additional mechanisms which allow to avoid collisions. The mechanisms in Ethernet-compatible real-time protocols such as EtherNet/IP, PROFINET, EtherCAT, Powerlink, Modbus TCP, Foundation Fieldbus HSE, and SERCOS III are analyzed. The IEEE1588 standard enabling high-precision synchronization of network users’ clocks is examined. Characteristics and application fields of wireless Ethernet networks are listed. Ethernet redundancy mechanisms such as STP, MSTP, MRP, Link Aggregation, PRP, and HSR are considered. Innovative solutions such as powering over Ethernet and embedded Ethernet switches are described.     

基于PROFINET的卷包除尘控制系统

本文针对卷烟厂卷包除尘生产过程,设计了一套基于PROFINET工业以太网的自动化控制系统。文中详细阐述了PROFINET自控系统的结构、系统组建及调试方法。采用PROFINET工业以太网技术,实现了卷包除尘生产过程的全自动化运行,对企业的信息化集成具有重要意义。     

解决PROFINET工控网络通讯中断的问题

该文针对制丝线工控网络频繁发生通讯中断的问题,寻求解决方法,经过VLAN整合,改变路由结构等措施,实现网络通讯状况的改善,为PROFINET网络通讯大规模的应用建立了一个成功的模型。     

艇用除湿机通信与监控系统设计

从除湿机网络监控系统的总体方案入手,介绍了通信网络、通信程序和监控的组态与设计过程。根据应用的需要,将通信网络分为了艇内总线和艇间总线两个层次,选择了IEC61158中的PROFIBUS作为现场层的艇内总线,选择IEC61158中的PROFINET作为艇间总线,并采用WinCC作为上位机的监控组态软件。整个系统层次清晰,结构合理,符合艇用除湿机的监控要求。经试验和测试,该系统可以很好的完成多空间多节点除湿机的远程监控,具有很大的应用价值。