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工业机器人最常见的工业网络通讯总线ProfiNet！由于最近项目过程中，采用的是工业以太网通讯总线，所以在这把自己准备的资料给大家研讨以下。
ProfiNet （工业以太网）•工业以太网是基于 TCP/IP 的工业通讯系统•可按名称分配地址•实现开放式和分配式的自动化•凭借现场总线和以太网实现全面通讯•可实现现场层面直至主控层面的通讯•可实现实时通讯ProfiNet IO 的基础数据交换按主从原理（设备控制器）来进行。
工业以太网输入/ 输出端使用下列类型器材：•管理器：可为编程器或工业用电脑。
•管理器与控制器均可访问所有工艺数据和参数数据。
•控制器：属于设备所有组件的上级控制装置。
（例如：KR C4）•从属装置：属于接受控制器操作和监控的现场设备（例如：输入 / 输出板卡）。
一个从属装置由多个模块和子模块组成。
一个从属装置允许拥有多个控制器（主机）。
ProfiNet IO 变型ProfiNet IO （工业以太网输入 / 输出端）•工业以太网输入 / 输出端使得分散现场装置（输入 / 输出装置，例如：信号处理板卡）可直接接入工业以太网。
•利用实时通讯功能传输业务数据•利用 TCP/IP 进行配置和诊断•输入 / 输出端管理器可服务于 HMI 和诊断功能ProfiNet IO 通讯模式输入 / 输出控制器与输入 / 输出装置之间借助下列信道传输数据。
•通过实时信道传输循环业务数据和警报•通过标准信道的 TCP/IP 及 / 或 UDP/IP 执行参数设置、配置或诊断其他主要数据：•每种工业以太网协议可最多传输 1440 字节的业务数据。
•借助 KR C4 里现有的 ProfiNet-Stack 可操控多达 256 个从属装置。
ProfiNet 实时•实时应用程序通常并非同步运行•应用程序、数据传输和现场装置具有不同的处理周期•周期时间和图像跳动均很不精确。
ProfiNet 实时同步•节拍同步式数据传输•应用程序、数据传输和仪器工作周期保持同步•周期时间 <1ms，图像跳动精度>1ms，图像跳动精度><>•为此需使用特殊型板卡•典型的应用领域是运动控制。
第九章工业以太网和PROFINET由于现场总线的国际标准IEC61158不是一个十分成功的标准，所以自从该标准发布后，围绕它的争议就没有间断过。
在IEC61158中，给出的是多个现场总线技术并存的结果。
这些不同的现场总线技术造成了选择和使用工业控制网络的种种不便。
随着工业自动化系统正在向分布化、智能化的实时控制方向发展，通信作为其中的关键技术，使得用户对统一开放的通信协议和高实时性和稳定性的网络要求日益迫切。
同时，随着经济的发展和办公自动化网络的进步，企业的综合自动化、管控一体化已成为企业生存和发展的必由之路，要求企业从现场控制层到管理层能够实现全面的无缝信息集成。
对于传统的现场总线技术，由于缺少统一的国际标准，无法满足上述要求，这就促使人们开始寻求新的出路并开始关注到以太网。
在网络技术广泛应用的今天，大家都知道基于TCP/IP的因特网基本上变成了计算机网络的代名词，而以太网又是应用最为广泛的局域网，TCP/IP协议和以太网相结合成为当前最为流行的网络解决方案。
如果把这些成熟、廉价和易用的通用产品和技术应用于工业控制网络技术中，即在工业网络中使用以太网和TCP/IP，一方面将会使目前单体总线设备价格偏高、组态较繁琐的现场总线技术发生根本的改变；另外也可能会找到一个统一的总线标准，使现场总线技术标准纷争的问题得到解决。
因此，近些年来，以太网的应用正逐渐从商业领域向工业领域扩散，形成了新型的工业以太网技术。
9.1 以太网和IEEE 802.39.1.1 以太网的产生以太网起源于20世纪60年代后期美国夏威夷大学的ALOHA网络。
当时研究人员将夏威夷群岛的几所大学校园网站用无线电相连，通过一种争用技术，演示了网络上的多个节点可以使用同一个信道进行通信，它们可以在有数据要发送的任何时候发送数据。
该方法没有提供一个节点检测是否有另外一个节点正在发送数据的机制，也没有对有可能发生的冲突进行处理的过程，所以当两个或多个节点同时试图发送数据时就会发生冲突。
第一章802.3profinet和以太网区别802.3 通常指以太网。
一种网络协议。
描述物理层和数据链路层的MAC子层的实现方法，在多种物理媒体上以多种速率采用CSMA/CD访问方式，对于快速以太网该标准说明的实现方法有所扩展。
DIX Ethernet V2 标准与IEEE 的802.3 标准只有很小的差别，因此可以将802.3 局域网简称为“以太网”。
严格说来，“以太网”应当是指符合DIX Ethernet V2 标准的局域网。
早期的IEEE 802.3描述的物理媒体类型包括：10Base2、10Base5、10BaseF、10BaseT和10Broad36等；快速以太网的物理媒体类型包括：100 BaseT、100BaseT4和100BaseX等。
为了使数据链路层能更好地适应多种局域网标准，802 委员会就将局域网的数据链路层拆成两个子层：逻辑链路控制LLC (Logical Link Control)子层媒体接入控制MAC (Medium Access Control)子层。
与接入到传输媒体有关的内容都放在MAC子层，而LLC 子层则与传输媒体无关，不管采用何种协议的局域网对LLC 子层来说都是透明的。
由于TCP/IP 体系经常使用的局域网是DIX Ethernet V2 而不是802.3 标准中的几种局域网，因此现在802 委员会制定的逻辑链路控制子层LLC（即802.2 标准）的作用已经不大了。
很多厂商生产的网卡上就仅装有MAC 协议而没有LLC 协议。
MAC子层的数据封装所包括的主要内容有：数据封装分为发送数据封装和接收数据封装两部分，包括成帧、编制和差错检测等功能。
数据封装的过程：当LLC子层请求发送数据帧时，发送数据封装部分开始按MAC子层的帧格式组帧：（1）将一个前导码P和一个帧起始定界符SFD附加到帧头部分；（2）填上目的地址、源地址、计算出LLC数据帧的字节数并填入长度字段LEN；（3）必要时将填充字符PAD附加到LLC数据帧后；（4）求出CRC校验码附加到帧校验码序列FCS中；（5）将完成封装后的MAC帧递交MIAC子层的发送介质访问管理部分以供发送；接收数据解封部分主要用于校验帧的目的地址字段，以确定本站是否应该接受该帧，如地址符合，则将其送到LLC子层，并进行差错校验。
PROFINET通信等级本文包括如下几个主题：工业以太网和PROFINET技术；PROFINET通信等级；PROFINET实现不同通信等级的方法。
1、工业以太网和PROFINET技术工业以太网是用于工业自动化环境中、符合IEEE 802.3标准的以太网。
工业以太网采用IEEE 802.1D(媒体访问控制网桥)规范和IEEE 802.1Q(局域网虚拟网桥)规范，通过使用全双工通信技术、优先响应技术、流量控制技术及虚拟局域网技术，可以将其实时响应时间做到5-10ms左右。
工业以太网和商业以太网是兼容的。
PROFINET技术是国际组织PI推出的一种总线技术，它基于工业以太网技术、TCP/IP技术和IT技术，是一种实时以太网技术。
2000年年底，PROFINET作为第10种现场总线列入了IEC61158标准中。
PROFINET技术包括PROFINET IO和PROFINET CBA两部分，它们基于不同的通信模型。
① PROFINET IOPROFINET IO用来完成工业自动化中分布式系统的控制，主要包括如下三种角色：IO控制器、IO设备和IO监视器；◆IO控制器(IO Controller)PROFINET IO系统的主站，执行各种控制任务，包括：执行用户程序、与IO设备进行数据交换、处理各种通信请求等；◆IO设备(IO Device)PROFINET IO系统的从站，由分布于现场的、用于获取信号的模块、传感器及执行器组成；◆IO监视器(IO Supervisor)IO监视器用来组态、编程，并将相关的数据下载到IO控制器中，还可以对系统进行诊断和监控。
最常见的IO监视器是用户的编程电脑。
② PROFINET CBAPROFINET CBA(Component-Based Automation)是基于组件的自动化，它适用于设备/系统之间的通信。
如果说PROFINET IO是控制器与现场设备的IO数据交换，那么PROFINET CBA则提供了多个IO系统之间的标准接口，可以组成更大的系统。
profinet和以太网区别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。
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，可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线（如PROFIBUS）技术，保护现有投资。
profinet和工业以太网区别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，可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线（如PROFIBUS）技术，保护现有投资。
PROFINET是适用于不同需求的完整解决方案，其功能包括8个主要的模块，依次为实时通信、分布式现场设备、运动控制、分布式自动化、网络安装、IT标准和信息安全、故障安全和过程自动化。
PROFINET 技术定义了三种类型：PROFINET 1.0 基于组件的系统主要用于控制器与控制器通讯PROFINET-SRT 软实时系统用于控制器与I/O 设备通讯PROFINET-IRT 硬实时系统用于运动控制工业以太网是基于IEEE 802.3 （Ethernet）的强大的区域和单元网络。
工业以太网，提供了一个无缝集成到新的多媒体世界的途径。
企业内部互联网（Intranet），外部互联网（Extranet），以及国际互联网（Internet）提供的广泛应用不但已经进入今天的办公室领域，而且还可以应用于生产和过程自动化。
继10M波特率以太网成功运行之后，具有交换功能，全双工和自适应的100M 波特率快速以太网（Fast Ethernet，符合IEEE 802.3u 的标准）也已成功运行多年。
技术解读PROFINET、EthernetIP等7种主流工业以太网写在面前（文中部分链接仅在扩展链接有效）大家好，我是小智，智能制造之家号主~前面我们汇总了各种各样的接口、总线与工业以太网等：最全整理工业通讯上的领域各种总线+协议+规范+接口—数据采集与控制也整理了工业以太网的基础知识：必备的工业以太网的基础知识今天我们来聊一聊各种主流的工业以太网~PROFINET、POWERLINK、ETHERNET/IP、ETHERCAT、SERCOSIII、MODBUS TCP、CC-LINK IE.....今天算是总体汇总介绍，填上次在文章：工业通讯网络层级全解读，解析工业网络的自动化金字塔当中提到的会技术分析PROFINET、POWERLINK、ETHERNET/IP、ETHERCAT等各大工业以太网的坑，后续继续逐步推出细化的推出相关文章~今天的内容：01 通讯中的自动化金字塔02 技术分析主流工业以太网03 网络化与软件化的自动化04 未来的工业通信01 通讯中的自动化金字塔说到自动化金字塔，我想每一个智造领域的技术人员应该都很清楚，从传感器/执行器通讯，到现场总线，再到实时以太网，以及办公网络，不同的层级与环境可以采用不同的通讯方式，今天的主要内容就是图中红色部分，实时以太网~自动化部件之间的高效通讯一直是生产系统必不可少的的前提之一，典型的自动化部件有以下几类：PLC控制器，HMI面板、驱动、远程IO、传感器与执行器等，正是由于通讯系统连接了各种各样的自动化部件，使他们构成一个有机的整体~在通讯的自动化金字塔中，不论是从事PLM、还是MES/MOM、SCADA、PLC、驱动等，通讯都会伴随着你，在IT、OT融合的时代，CT（通讯技术）起到了至关重要的作用，被炒得火热的万物互联，通讯始终是基石~02 技术分析主流工业以太网下面我们还是回到今天的主要话题：工业以太网我想下面的各个组织与工业以太网大家应该都很熟悉，我就不再赘述我们所说的工业以太网是基于以太网，那到底二者之间有什么样的关系呢？如果看到了这里，你不知道7层协议，不知道以太网在哪些层，不知道TCP、UDP等等，那建议你可以先补一补基础知识：网络的OSI七层模型和TCP/IP五层模型 | 网络基础（三）或者不用接着往下看了~比如我现在问你，PROFINET的TCP/IP标准通信、PROFINET RT和PROFINET IRT有什么区别？你或许可以从今天的文章中获得答案。
Profinet和以太网的区别PROFINET是一个开放式的工业以太网通讯协定，主要由西门子公司和PROFIBUS & PROFINET国际协会所提出。
其基础是应用TCP/IP及资讯科技的相关标准，是一种实时的工业以太网。
PROFINET=PROFIbus+etherNET，是把Profibus的主从结构移植到以太网上，所以profinet会有与PROFIbus的Master和Slave对应的Controller和Device。
另外由于profinet是基于以太网的，所以可以有以太网的星型、树形、总线型等拓扑结构。
所以profinet就是把profibus的主从结构和ethernet的拓扑结构相结合的产物。
PROFIBUS是一个用在自动化技术的现场总线标准，是一种具有广泛应用的、开放的数字通信系统，适合于快速、时间要求严格的应用和复杂的通信任务，特别适用于工厂自动化和过程自动化领域。
在1987年由德国西门子公司等十四家公司及五个研究机构所推动，是工业控制领域中的主流现场总线标准，被纳入国际标准IEC 61158和IEC 61784中。
主要应用于工业通信、加工制造、过程控制、工厂自动化、交通电力等领域。
市场调查确认，在德国和欧洲市场中PROFIBUS占开放性工业现场总线系统的市场超过40％，截止2008年底，超过2 800万个设备节点被安装。
在2006年，PROFIBUS成为中国第一个工业通信领域现场总线技术国家标准：GB/T 20540-2006。
以太网（Ethernet）指的是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范，是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。
以太网络使用CSMA/CD（载波监听多路访问及冲突检测）技术，并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。
以太网与IEEE802.3系列标准相类似。
包括标准的以太网（10Mbit/s）、快速以太网（100Mbit/s）和10G（10Gbit/s）以太网。
