第9章工业以太网和PROFINET

非常重要的PLC知识之PROFINET（二）Profibus、Profinet、Ethernet有什么区别关注VX公众号：工控猫PLC,获取更多教学知识工控猫PLCPROFINET 是一种新的以太网通讯系统，是由西门子公司和Profibus 用户协会开发。

PROFINET 具有多制造商产品之间的通讯能力，自动化和工程模式，并针对分布式智能自动化系统进行了优化。

其应用结果能够大大节省配置和调试费用。

PROFINET 系统集成了基于Profibus 的系统，提供了对现有系统投资的保护。

它也可以集成其它现场总线系统。

简单来说，PROFINET=PROFIbus+etherNET，把Profibus的主从结构移植到以太网上，所以profinet会有Controller和Device，他们的关系可以简单的对应于profibus的Master和Slave，当然，是有区别的，但这样对应可以有助于理解。

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，而profibus只有总线型。

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，其他像等时性等西门子鼓吹的特性其实以太网也有，只不过profinet由于有Controller这样的控制单元可以提高等时性的精度而已。

PROFINET 是一种支持分布式自动化的高级通讯系统。

除了通讯功能外，PROFINET 还包括了分布式自动化概念的规范，这是基于制造商无关的对象和连接编辑器和XML 设备描述语言。

以太网TCP/IP 被用于智能设备之间时间要求不严格的通讯。

所有时间要求严格的实时数据都是通过标准的Profibus DP 技术传输，数据可以从Profibus DP 网络通过代理集成到PROFINET 系统。

PROFINET 是唯一使用已有的IT 标准，没有定义其专用工业应用协议的总线。

它的对象模式的是基于微软公司组件对象模式(COM) 技术。

工业以太网PROFINET安全隔离器的设计韩丹涛;赵艳领;闫晓风【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2017(038)007【摘要】随着智能制造技术的发展,工业控制网络的安全问题日益突出.基于工业通信网络诊断、隔离和安全防护技术,以应用前景广泛的PROFINET工业以太网为研究对象,设计了基于PROFINET的专用工业网络安全隔离器.安全隔离器主要作用于工业网络内部,具有通用的工业网络层防火墙功能.对PROFINET通信协议进行了深度解析,并识别相应的报文类型与关键数据.通过配置安全策略,并将其传输到安全隔离器,可以实时监控网络状态和PROFINET关键数据,阻断异常畸形报文,同时可以防止未授权设备的非法访问.针对以上情形产生的报警信息,将被实时发送到配置管理平台并进行报警显示.经测试表明,工业网络安全隔离器对正常工业控制网络无影响.配置策略可有效保护关键设备,从而保护工业控制网络的安全.【总页数】5页(P46-49,53)【作者】韩丹涛;赵艳领;闫晓风【作者单位】机械工业仪器仪表综合技术经济研究所,北京100055;机械工业仪器仪表综合技术经济研究所,北京100055;机械工业仪器仪表综合技术经济研究所,北京100055【正文语种】中文【中图分类】TH-705;TP39【相关文献】1.走近PROFINET——PROFINET实时通讯技术,工业以太网进入现场级通讯的钥匙 [J], 西门子(中国)有限公司2.PROFINET:面向未来的工业以太网技术——访西门子PROFINET技术开发产品经理冯尚科 [J],3.PROFINET——领先的工业以太网标准——专访PI-China协会中PROFINET支持单位技术专家 [J],4.基于PROFINET工业以太网总线标准的配料搅拌装置控制系统设计 [J], 熊邦宏5.机械工业仪器仪表综合技术经济研究所获得PROFINET安全隔离器软件著作权[J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

● 工业以太网和 PROFINET
3.以太网的数据链路层
IEEE802.3的封装格式是在RFCl042中定义的,这里的RFC(Request For Comment)是指有关Internet的正式文档。以太网的MAC帧由7个 域组成:前导码、帧前定界码、目的地址、源地址、长度、数据域以 及循环冗余校验CRC。
8.1 以太网和IEEE802.3
● 工业以太网和 PROFINET
3.以太网的数据链路层
目标地址和源地址都是由6字节组成。目标地址的最高位表示该地址是 单播地址还是多播地址,如果为0,则表示该目的站点为单播地址;如果为1,则 表示多播地址,即目的站点为多个地址的一组站点;如果目的地址的内容全 为1,则表示该帧为广播帧,该帧发给网络上的所有站点。地址的次高位,表示 该地址是全局地址还是局部地址,该位为0时表示全局地址;为1时表示局部 地址。全局地址由IEEE分配,这样可以保证世界上没有任何两个节点地址 是相同的;局部地址可以由网络管理员自行分配,只要保证网络内部没有两 个节点地址是一样的就行了。
8.1 以太网和IEEE802.3
● 工业以太网和 PROFINET
1. 以太网的产生
起源：上世纪60年代后期到70年代早期，夏威夷大学的 Norman Abramson开发出ALOHA网络
争用技术，无冲突处理措施
70年代中期，Xerox、Intel、Dec在PARC开发出一种基 于ALOHA的LAN网络
1990年发布的10BASE-T是以太网发展史上的一个里程碑，它在双 绞线上实现了10Mbit/s的数据传输。
1992年发布的10BASE-F系列以太网使用的传输介质是光纤。
1995年通过了快速以太网标准IEEE802.3u 。

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第四节 PROFINET的种类
PROFINET IO PROFINET CBA
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一、PROFINET IO 1、简介
用于分布式I/O自动化控制系统，其工作性质类似 于PROFIBUS—DP。传感器、执行机构等装置连接 到I/O设备上，通过I/O设备连接到网络中。网络中还 有对I/O设备进行监控的I/O控制器和I/O监视器。
PROFINET 总线技术基础
1
§1 工业以太网 §2 PROFINET基础 §3 PROFINET的通信技术 §4 PROFINET的种类 §5 PROFINET IO的组态
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第一节 工业以太网
概述 技术特点 传输介质和连接器
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一、概述 工业以太网(Industrial Ethernet)是西门子公司提
100M/bits的自适应传输速率，传输距离最大可达 150km。 3. 可以通过Internet对企业生产进行远程监控。实现 办公自动化网络与工业控制网络的无缝连接，实现 企业管控一体化。 4. 抗干扰能力强，适应严酷的工业生产环境。 5. 快速的网络故障定位与诊7断。
三、传输介质和连接器 目前采用多芯双绞线作为短距离信息传输，无线作
7a
无连接RPC
面向连接
RPC(DCOM)
6
5
4
UDP(RFC768) TCP(RFC793)
3
IP(RFC791)
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二、通信等级
IT服务，TCP/IP
SRT
IRT
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1. TCP/IP用于对通讯速率要求不高的数据传输。如设 备组态、设置参数和下载上传程序、低精度过程控 制、低精度运动控制等。
Ethernet SRT
IRT