关于PROFInet以太网现场总线的研究及应用

行期系统中的对象（RT对象）。在工程设计期间，ES对象代表RT对象。ES对象的示例、互连和参数化形成了一个特定工厂的自动化解决方案的模型。使用工程模型的评估，下装能触发运行期软件的生成。

　　PROFInet方案跟随这样一个基本思想:运行期系统中的每个RT对象恰恰与工程系统中的ES对象相对应，这有利于工程领域映象到运行期领域，反之亦然。以这种方式，ES对象间的关系可容易地映象到相应的RT对象间的关系。这些语句适用于设备（ES设备）和软件（ES自动化）的典型工程。

　　在这个方案中，ES对象和RT对象被认为是两个不同的对象。因为第一，组态发生在运行期领域（设备）尚不可用的期间;第二，对象的功能不同，因为只有RT对象才能产生实际的自动化功能。

4、运行期通信

　　运行期通信通过COM对象的接口以基于草拟的对象模型的对象协议的形式进行。

　　运行期模型代表一台设备上可用的实际对象，该设备通过OLE自动化可从外部访问这些对象的接口、方式和各个对象相互间的关系。它并不作任何关于接口实现的假设，因此在实现期间保持了最大限度的灵活性（只要对象的映象保留在设备的通信线上）。

　　运行期概念基于传统的Ethernet通信机制，如TCP/IP或UDP。后来对这种基本的机制用RPC和DCOM机制进行了加强。DCOM可视为用于基于RPC分布式应用的COM技术的扩展。作为一种选择，现可采用优化的实时通信机制用于实时时间苛求的应用领域。

　　在运行期期间，PROFInet部件以DCOM对象的形式映象，这样通过对象协议机制确保了DCOM对象的通信。自动化对象即COM对象作为PDU以DCOM协议定义的形式出现在通信总线上。通过“DCOM布线协议”，DCOM定义了对象的标识和具有有关接口和参数的方法。这就可在通信总线上进行标准化的DCOM信息包的传输，通信总线是通过接口定义确定的。这些信息包在客户方生成并在服务器评估和解释。其特点在于:在服务器内不需要有COM对象。它满足了在总线上实现生成“对象幻影”（illusionofanobject）的需要。

　　连接对象活动控制（ACCO）确保了已组态的互相连接的设备间通信关系的建立和数据交换。传输本身是由事件控制的。ACCO也负责故障后的恢复。这包括:质量代码和时间标记的传输、连接伙伴的监视、连接丢失后的再建立以及相互连接性的测试/诊断。

5、工程方案

　　用户友好的PROFInet工程方案是唯一的、特定的方案，这是通过任何其它现场总线或新兴的Ethernet解决方案所不可实现的自动化解决方案。

　　有了PROFInet，在PROFInet设备上运行的自动化对象，在运行期可互相通信。在工程设计过程中定义了边界条件和通信连接。为此目的，已定义了工程对象模型，它为使用工程系统自动化对象（ESAutos）确定了技术框架条件。这种统一的基础模型可使不同制造商的工程系统自动化对象和不同制造商的工程开发工具相结合。

　　这种工程对象模型不仅使用不同制造商部件的组态开发工具，而且还认可制造商的规范或用面（facet）的方法进行的面向应用的功能扩展。设备本身依赖于制造商的编程（部件生成）和用较高层的工程工具进行的所安装设备范围内互连（应用组态）之间的清晰的分离可实现在一个工厂中集成不同制造商的产品。

6、具体应用

　　目前在国内，PROFInet的应用还处于初级阶段，只有少数的公司和单位采用PROFInet结构布局。现在，我们正尝试在国内某家核电装备工厂采用PROFInet方案集成系统。

　　系统的最上层是INTERNET，工厂内部网络可以通过接口与外部网络通讯联系;中间层是PROFInet，包括工厂对于车间设备的管理控制单元或软件;最下层则是基于PROFIBUS的现场总线单元，具体包括车间自动化生产线上的各个工段、控制器、执行元件、现场设备（如传感器、仪表）、自动化设备（如车床、铣床）等。我们可以通过PROFInet与现场总线的接口来监控车间各设备的运行，达到对管理层和现场层流程化、理性化集成的目的。

　　具体系统方案如下图所示：

图2：PROFInet具体应用集成方案

　　我们已经对该系统集成方案做了初步分析和论证，理论证明该方案确实可行。

7、结束语

　　本文作者创新点：通过对PROFInet以太网现场总线的研究，将其应用范围由单纯的通信机制向集成工业自动化方面纵向扩展，并通过具体的实际方案分析，证明PROFInet作为一种与PROFIBUS相结合的以太网现场总线。能够从宏观和微观的角度来改善对自动化设备网络的管理和监控，规范工业流程和生产秩序，在工业自动化系统中发挥巨大的作用。

[参考文献]

　　[1]冉全，杨志方.以太网在工业控制领域的应用探讨.微计算机信息.2002,（18）.

[2]李立.以太网和现场总线在工业网络中的应用.微计算机信