《工業(yè)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)集成》課件-第九章 ProfiNet

實(shí)時(shí)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與應(yīng)用智能制造與裝備學(xué)院ProfiNet第九章PROFINET概述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信技術(shù)概述IOPROFIBUS國(guó)際組織于1999年開(kāi)始研發(fā)新一代總線系統(tǒng)—PROFINET。因全球知名的自動(dòng)化設(shè)備制造商的支持，2000年底，PROFINET正式成為了IEC61158標(biāo)準(zhǔn)的第10種現(xiàn)場(chǎng)總線PROFINET是一種基于工業(yè)以太網(wǎng)和IT標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線通信系統(tǒng)，具有比PROFIBUS更多的優(yōu)點(diǎn)，因而在自動(dòng)化控制領(lǐng)域中得到越來(lái)越廣泛地應(yīng)用PROFINET概述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)IOPROFINET的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫问娇蔀樾切?、?shù)型、總線型、環(huán)型（冗余）以及混合型等各種形式PROFINET概述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)IOPROFINET概述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)IO要求使用帶有交換功能的設(shè)備！PROFINET概述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信技術(shù)傳輸介質(zhì)IO目前PROFINET支持百兆以太網(wǎng)100BASE-TX，采用兩對(duì)雙絞屏蔽線(GP2×2系列)作為短距離信號(hào)傳輸名稱特點(diǎn)適用范圍GP2×2A型單股導(dǎo)體固定設(shè)備GP2×2B型較軟電纜偶爾移動(dòng)的設(shè)備GP2×2C型軟電纜經(jīng)常移動(dòng)的設(shè)備GP2×2船用耐腐蝕船用設(shè)備IEFC電纜GP2×2型系列PROFINET概述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信技術(shù)傳輸介質(zhì)IOGP2×2A型黃色/橙色用于發(fā)送信號(hào)，白色/藍(lán)色用于接收信號(hào)PROFINET概述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信技術(shù)連接器IO混合連接器132RJ45連接器M12連接器PROFINET概述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信技術(shù)連接器IORJ45連接器IP20防護(hù)FC型(工業(yè)中常用)IP20防護(hù)普通型IP67防護(hù)型PROFINET概述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信技術(shù)連接器IOM12連接器(4芯)A型B型D型PROFINET概述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信技術(shù)連接器IO混合連接器可同時(shí)進(jìn)行通信和24V供電PROFINET概述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信技術(shù)連接器IO電纜與連接器的連接方法名稱功能導(dǎo)線顏色RJ45M12TD+發(fā)送數(shù)據(jù)黃11TD-發(fā)送數(shù)據(jù)橙23RD+接收數(shù)據(jù)白32RD-接收數(shù)據(jù)藍(lán)64PROFINET概述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)連接IOPROFINET的網(wǎng)絡(luò)連接PROFINET概述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)連接IOPROFINET的SwitchSwitch屬于PROFINET的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備，通常稱為交換機(jī)，在PROFINET網(wǎng)絡(luò)中扮演著重要的角色Switch將快速以太網(wǎng)分成不會(huì)發(fā)生傳輸沖突的單個(gè)網(wǎng)段，并實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸，即在一個(gè)端口可以同時(shí)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，因此避免了大量傳輸沖突PROFINET概述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信技術(shù)與PROFIBUS比較IO名稱PROFINETPROFIBUS最大傳輸速率100Mbit/s12Mbit/s數(shù)據(jù)傳輸方式全雙工半雙工網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星型、線型、樹(shù)型線型一致性數(shù)據(jù)范圍254字節(jié)32字節(jié)網(wǎng)段長(zhǎng)度100m100m主站個(gè)數(shù)無(wú)限制多主站會(huì)影響速率診斷功能強(qiáng)弱運(yùn)動(dòng)控制響應(yīng)速度快響應(yīng)速度慢設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)定位能不能使用成本高低PROFINET概述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信技術(shù)通信協(xié)議模型IOISO/OSIPROFINET7bPROFINETIO服務(wù)(IEC61784)PROFINETIO協(xié)議(IEC61158)PROFINETCBA(IEC61158)7a無(wú)連接RPC面向連接RPC(DCOM)654UDP(RFC768)TCP(RFC793)3IP(RFC791)2IEEE802.3全雙工IEEE802.1優(yōu)先標(biāo)識(shí)1IEEE802.3100BASE-TX，100BASE-FXPROFINET概述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信技術(shù)通信等級(jí)IOIT服務(wù)，TCP/IPSRTIRTPROFINET概述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信技術(shù)通信等級(jí)IOIT服務(wù)，TCP/IPSRTIRT等時(shí)同步實(shí)時(shí)(IRT)技術(shù)用于對(duì)通訊速率要求高的數(shù)據(jù)傳輸如高精度的運(yùn)動(dòng)控制等TCP/IP用于對(duì)通訊速率要求不高的數(shù)據(jù)傳輸如設(shè)備組態(tài)、設(shè)置參數(shù)和下載上傳程序、低精度過(guò)程控制、低精度運(yùn)動(dòng)控制等軟實(shí)時(shí)(SRT)技術(shù)用于對(duì)通訊速率要求較高的數(shù)據(jù)傳輸如高精度過(guò)程控制、中精度的運(yùn)動(dòng)控制等PROFINET概述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信技術(shù)通信等級(jí)IO等時(shí)同步實(shí)時(shí)通信IRT高精度的運(yùn)動(dòng)控制要求循環(huán)刷新時(shí)間小于1ms,循環(huán)周期的抖動(dòng)時(shí)間不大于1us。因此，PROFINET在通信協(xié)議中定義了基于時(shí)間間隔的傳輸方法IRTIRT通訊方式可以使參與控制的網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘準(zhǔn)確同步，以便使各節(jié)點(diǎn)上的控制功能可以按一定的時(shí)序協(xié)調(diào)動(dòng)作PROFINET概述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信技術(shù)通信等級(jí)IO在一個(gè)網(wǎng)段上同時(shí)存在實(shí)時(shí)通信和基于TCP/IP的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)通信實(shí)時(shí)協(xié)議適用于所有應(yīng)用，包括分布式系統(tǒng)中組件之間的通信以及控制器與分散式現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的通信PROFINET概述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信技術(shù)IOIO簡(jiǎn)介用于分布式I/O自動(dòng)化控制系統(tǒng)，其工作性質(zhì)類似于PROFIBUS—DP傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等裝置連接到I/O設(shè)備上，通過(guò)I/O設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)中。網(wǎng)絡(luò)中還有對(duì)I/O設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控的I/O控制器和I/O監(jiān)視器PROFINETIO支持實(shí)時(shí)通信(RT)和等時(shí)同步通信(IRT)工作模式。數(shù)據(jù)傳輸速率高于PROFIBUS—DPPROFINET概述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信技術(shù)IOIOPROFINET概述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信技術(shù)IOIO系統(tǒng)基本組成I/O控制器I/O監(jiān)視器I/O設(shè)備連接現(xiàn)場(chǎng)分散的檢測(cè)裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳遞現(xiàn)場(chǎng)采集的各類數(shù)據(jù)，傳遞執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制指令讀寫(xiě)I/O設(shè)備的過(guò)程數(shù)據(jù)，接收I/O設(shè)備的報(bào)警診斷信息，執(zhí)行自動(dòng)化控制程序讀寫(xiě)I/O控制器的數(shù)據(jù)，上位機(jī)可編寫(xiě)、上傳、下載、調(diào)試控制器的程序，上位機(jī)、HMI可對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可視化監(jiān)控I/O控制器、I/O監(jiān)視器、I/O設(shè)備都是PROFINET網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)PROFINET概述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信技術(shù)IOIO組態(tài)要求網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)必須分配設(shè)備名稱。設(shè)備名稱必須符合要求。例如：CPU314C分配名稱為PLC01，人機(jī)界面分配名稱為HMI02網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)必須分配IP地址，各IP地址要在同一網(wǎng)段內(nèi)。例如：HMI的IP地址為255.255.255.1.2，CPU314C的IP地址為255.255.255.1.3網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的子網(wǎng)掩碼相同。例如：255.255.255.0如果節(jié)點(diǎn)之間采用通信報(bào)文方式傳輸數(shù)據(jù)，必須建立通訊伙伴關(guān)系PROFINET概述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信技術(shù)IOIO設(shè)備名稱要求(適用于STEP7V5.5版本)名稱總長(zhǎng)度不得超過(guò)127個(gè)字符，名稱如果用句點(diǎn)分段，句點(diǎn)之間的字符串長(zhǎng)度不得超過(guò)63個(gè)不得使用諸如元音變音、括號(hào)、下劃線、斜線、空格等符號(hào)可以使用字母、數(shù)字、短劃線和句點(diǎn)不得以“-”或“.”開(kāi)頭或結(jié)束，不得以數(shù)字開(kāi)始名稱格式不得為n.n.n.n(n=0...999)，不得以字符串"port-xyz-"(x，y，z=0...9)開(kāi)頭感謝聆聽(tīng)2：在組態(tài)軟件中創(chuàng)建一個(gè)實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線在畫(huà)面1中,設(shè)置開(kāi)關(guān)量M1和模擬量Q1;更改趨勢(shì)曲線標(biāo)題為實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線；實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線的分辨率設(shè)置為1min，開(kāi)關(guān)量曲線設(shè)置為紫色，模擬量曲線設(shè)置為紅色，實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線框的縱軸范圍設(shè)置為0-15。課堂測(cè)試3：在組態(tài)軟件中創(chuàng)建一個(gè)歷史趨勢(shì)曲線在畫(huà)面2中,更改趨勢(shì)曲線標(biāo)題為歷史趨勢(shì)曲線；歷史趨勢(shì)曲線的分辨率設(shè)置為65s，開(kāi)關(guān)量曲線設(shè)置為藍(lán)色，模擬量曲線設(shè)置為綠色，設(shè)置按鍵1——當(dāng)按下鼠標(biāo)左鍵時(shí)可查詢相應(yīng)