总线专题：第六讲 PROFINET（下）

非常方便的，而且是十分有效的，能节省工程费用和缩短投产时间。但对于过程自动化（PA）而言。某些生产过程，特别是牵涉到热力过程，有关热交换的机理非常复杂，要编制技术模块，恐怕就比较困难了。

6.关于PROFINET通信

（1）在PROFINET中基于以太网的通信是可以缩放的，他具有3种性能等级：

1）用于非苛求时间数据的TCP/ODP和IP，例如参数赋值和组态。

2）用于苛求时间（time critical）过程数据的软实时（SRT）,他用于工厂自动化（FA）领域。

3）用于时间要求特别严格的等时同步实时，例如运动控制的应用。

这三种性能等级的PROFINET通信覆盖了自动化应用的全部范围。见图12

图中的HMI为人机接口（Haman Machine Interface）

（2）软实时（SRT）

因为实时通信和基于TCP的IT通信在PROFINET中是在同一根线上的，为了能满足实时的要求，PROFINET有一个优化的实时通道--软件实时通道。见图13

图13中HTTP为超文本传输协议（用于因特网的应用协议），SNMP为简单网络管理协议（基于TCP/IP的通信协议，用于维护和监控网络组件），而DHCP则为动态主机配置协议（事实上的标准，用于在一个预定义范围内，IP地址的动态发布和管理）。

（3）等时同步实时（IRT）

对于运动控制而言，它要求刷新速率在1ms，100节点的连续循环的抖动精度为1µs。为了满足这些需求，PROFINET在快速以太网的层2协议上已定义了时间间隔控制的传输方法IRT。参见图14。

通过具备上述精度的参与设备（网络组件和PROFINET设备的时间同步化，可在网络中规定时间间隔，在此时间间隔内传输自动化任务所必需的关键数据。通信循环被分成二个部分。即为时间确定性部分和开放性部分。循环的实时报文在时间确定性通道中传输，TCP/IP报文则在开放性通道中传输。这种处理方法可与高速公路媲美，最左边的通道总是为时间要求最紧迫的车辆（实时通道）而保留的，由此防止其他车道上的用户（TCP/IP通信）占用此车道，甚至在右边车道交通阻塞的情况下也绝不能影响时间要求紧迫（苛求时间）的车辆的交通（通信）。

最后要说明的一点，就是等时同步数据传输的实现是基于硬件，具备此功能的ASIC（专用芯片）包括用于实时数据的循环同步和时间间隔保留功能。基于硬件的实现能够获得所要求的异常重要的顺序精度要求，同时也解放了承担PROFINET设备通信任务的处理器。这就免除了繁琐的计算，从而可为自动化任务提供较完美的解决方案。

7.PROFINET的现状和未来

在目前世界上各大现场总线的组织或跨国大公司都在积极开发各自基于实时工业以太网的网络，而PROFINET则是走在最前边的，涵盖面也最广，但目前还在不断地完善之中，例如故障安全、运动控制、网络安全和用于过程工业的PROFINET（包括有防爆要求在内），这些问题也正是各大公司所面临而需要解决的共同问题，至于供电问题则目前二种解决办法：一是信号线规信号线，全双工的话为4线；另外加2线供电，2芯各用，共8线；二是为POE（Power on Ethernet）。即在信号线上供电，这就省供电线了。

预计PROFINET到2007年将趋于完善，2008年将成为国际标准（新的IEC61158）。而在新的国际标准IEC61158中，其类型将会有十多种之多。