PROFINET是什么?
PROFINET的全称是Process Field Net,是由PROFIBUS国际组织PI(PROFIBUS International)推的出,在IEC61158标准系列中排行第10(进了“Top10”呢),让我们来认识一下PROFINET。有人说:看一个人周围的朋友什么样就知道他是什么人,PROFINET的“朋友”有PROFIBUS、INTERBUS、FF、World FIP,所以说PROFINET是一种现场总线标准,而且是基于工业以太网技术的新一代自动化总线标准。
提到“标准”这个词,大家会有怎样的直观印象呢?是白皮书一样的东西——有章节和条款、有文字和数据、有定义和解释。的确,PROFINET的培训教程的内容不外乎是实时通信、分布式现场设备、运动控制、分布式自动化、网络安装、安全、过程控制、IT标准等部分,样子千篇一律,讲解晦涩难懂,活脱脱一副“老学究”的样子,一点也没给人一种“新一代”的感觉。于是,鄙人就想通过一种当下比较流行的方法——图解xxx或者是一幅图看懂xxx,来重新解读一下PROFINET,使之变得亲切些,更接地气儿。
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ababab 发表于 2016/1/31 23:44:30
工业4.0”是当前制造业最热门的话题,所以不谈这个话题都不好意思跟同行们打招呼。“工业4.0”里面的一个重要内容是智慧工厂,工厂流水线设备之间通信,无论是传统的有线连接还是先进的无线连接与分布式控制,都可以通过PROFINET实现,从某个角度可以说PROFINET的作用就是这些蓝色和红色的“连接线”。不要小看这些线,这些不是绣花线,而是在“连接智能世界”——智能的连接。
再来点料,机器人是当前很高大上的东西,机器人控制系统的通信网络越来越多的应用工业以太网,如果说控制器是人的大脑的话,那么工业以太网就是神经系统,用于传输各种感知信号和动作指示。PROFINET的作用就是使得通信网络更能满足运动控制苛刻的要求,能让机器人做到歌中所唱的那样“我神经比较大,不怕不怕不怕啦”。
引用 ababab 2016/1/31 23:44:30 发表于2楼的内容
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atmupkeep 发表于 2016/2/1 21:24:39
近几年去过工博会西门子展台的诸位工程师,有一张图应该会有印象,那就是工厂自动化通信网络的“三角形”分层架构,即由下至上是现场层、控制层、管理层。PROFINET最突出的特点是能通过一种网线,可以传输过程数据、语音、图像等数据,连接不同的网络,真正实现“一网到底”。
一般人也许对“一网到底”没有什么直观感觉,因为现在的工厂网络运行的挺好,体会不到改进有什么好处,其实我打一个比方,你就有感觉了。
让我报个装修方面的料,水电改造(上图右)是装修的一个重要环节,也是装修公司在最挣钱的部分。水电改造中需要考虑强电(220V)、弱电(电视、电话、网络)分离,强电部分需要选择不同粗细的电线,比如空调的电源线要粗,而照明的电源线可以细一些。由于电源线粗细不同,而且电话线、电视和网络信号线就得买不同种类的线,选择各种电线其实是大家不太了解的地方,所以才是最挣钱的地方。假如有一天出现这样一种技术,甭管强电弱电还是电流大小,可以统统使用一种标准的、可靠的、价格透明的线路,最好还能供水(开玩笑了),那么诸位的装修就能大大省钱了!而PROFINET针对工厂通信网络就是这样一种技术!
过程控制自动化近几年有一个趋势,那就是随着微处理器与PC的成本变得越来越低,现场设备、传感器和执行器的过程自动化从以前的集中控制,变成分布式智能,这些IO、阀、驱动器等智能设备也越来越多的的通过工业以太网进行连接和通信。PROFINET能所有这些不同层次的系统整合到一个统一的、功能丰富的网络中。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系统可以集成包括Profibus在内其他总线系统,提供了对现有系统投资的保护。
引用 atmupkeep 2016/2/1 21:24:39 发表于3楼的内容
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fung 发表于 2016/2/5 16:26:01
从软硬结合的角度去理解,PROFINET内容应该分为工业以太网(硬件)和通信协议(软件),其中工业以太网分为以太网技术、安装、网络安全等;而通信协议包括PROFINET IO、PROFINET CBA、行规。既然PROFINET是一种自动化总线标准,那么其主要任务就是构建控制器与现场设备之间的通信网络,因此用于描述“分布式外设”的PROFINET IO部分是PROFINET的主要内容。
国外PROFINET教程在内容编排上会先从以太网基础知识开始介绍,其套路讲究的是“万丈高楼平地起,打好基础很重要”。不过我觉得可以换一个思路,从需要实现一个什么东西讲起,再将如何实现,接着讲为什么这样实现,通过这种“结果导向”的方式更容易调动积极性。这让我想到大学时学习C语言编程,如果当时老师拿出一个小游戏程序,告诉大家这是用C语言写的,然后开始一边玩游戏一边改程序,于是大家发现改动会使游戏运行效果不一样,那么童鞋们这门课的成绩会很好。原因很简单:兴趣是最好的老师嘛。
所以,我考虑使用PROFINET技术模拟搭建一个满足“工业3.0”特点的工厂自动化控制通信网络,逐步解释一下其中的技术细节。
引用 fung 2016/2/5 16:26:01 发表于4楼的内容