ProfiNet（工業以太網）

工業以太網是基于TCP/IP的工業通訊系統

可按名稱分配地址

實現開放式和分配式的自動化

憑借現場總線和以太網實現全面通訊

可實現現場層面直至主控層面的通訊

可實現實時通訊

ProfiNetIO的基礎

數據交換按主從原理（設備控制器）來進行。工業以太網輸入/輸出端使用下列類型器材：

管理器：可為編程器或工業用電腦。

管理器與控制器均可訪問所有工藝數據和參數數據。

控制器：屬于設備所有組件的上級控制裝置。（例如：KRC4）

從屬裝置：屬于接受控制器操作和監控的現場設備（例如：輸入/輸出板卡）。一個從屬裝置由多個模塊和子模塊組成。一個從屬裝置允許擁有多個控制器（主機）。

ProfiNetIO變型

ProfiNetIO（工業以太網輸入/輸出端）

工業以太網輸入/輸出端使得分散現場裝置（輸入/輸出裝置，例如：信號處理板卡）可直接接入工業以太網。

利用實時通訊功能傳輸業務數據

利用TCP/IP進行配置和診斷

輸入/輸出端管理器可服務于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據。

通過實時信道傳輸循環業務數據和警報

通過標準信道的TCP/IP及/或UDP/IP執行參數設置、配置或診斷其他主要數據：

每種工業以太網協議可最多傳輸1440字節的業務數據。

借助KRC4里現有的ProfiNet-Stack可操控多達256個從屬裝置。

ProfiNet實時

實時應用程序通常并非同步運行

應用程序、數據傳輸和現場裝置具有不同的處理周期

周期時間和圖像跳動均很不精確。

ProfiNet實時同步

節拍同步式數據傳輸

應用程序、數據傳輸和儀器工作周期保持同步

周期時間<1ms，圖像跳動精度<0.001ms

為此需使用特殊型板卡

典型的應用領域是運動控制。

ProfiNet寬帶占位

注意：

在使用轉換器的情況下必須注意以下要點：

100MBits/s高速以太網接口

全雙工

不得使用HUBS（集線器），不然將導致總線負荷大幅上升！

實時確定性“確定性”描述的是系統時間行為的可準確預測性。

KRC4與ProfiNet的連接

KRC4控制柜可作如下用途：

作為控制器：用于控制一套設備的所有組件。

作為從屬裝置：接受一個控制器的操作和監控（例如：可編程控制器）。

作為控制器及從屬裝置：用于控制現場裝備，且同時與一個上級可編程控制器連接。

傳輸介質

工業以太網輸入/輸出端的傳輸介質是一條四芯線成對屏蔽絞線。

結構

組件

除前述工業以太網輸入/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造。

輸入/輸出模塊然后可以隨意裝設。

也可如同PROFIBUS（過程現場總線）那樣采用相同的模塊。連接多個工業以太網用戶時需要用到一個轉換器。

連接示例

在工業以太網中，每個組件均可與任意一個閑置端口連接。

通過配置可決定從屬裝置與控制器的關聯形態。

配置基礎

工業以太網的物理結構及其邏輯定址必須借助配置軟件進行項目化設置，隨后將項目化設置結果傳送給相關的控制系統（控制器）。只有這樣才能通過工業以太網進行通訊。在此可選用以下軟件：

WorkVisual：用于項目化設定工業以太網與KRC4控制柜的耦聯。

西門子STEP7：用于項目化設定工業以太網與KRC2ed05控制柜的耦聯

邏輯定址

為確保明確的定址及識別，對于每個工業以太網用戶均須分別設立和公布單獨的參數（MAC地址例外）。

設備名稱

在工業以太網的結構范圍內，設備名稱盡允許分配一次。

這樣，在數據交換時可明確地聯系到模塊。

設備編號

設備編號對于模塊耦聯或去耦是必需的，例如在更換工具的情況下。

IP地址

工業以太網建立在TCP/IP以太網協議的基礎上。

為此必須對每個設備分配一個符合網絡具體情況的IP地址。

子網掩碼

作為過濾掩碼，用于從IP地址中篩選網絡地址。

MAC地址

每個總線耦合器均具有一個固定不變的編碼。

在項目化作業期間，對每個設備均可憑借MAC地址來識別