PROFINET通訊是什么？

PROFINET 通訊是一種新的以太網(wǎng)通訊系統，是由西門(mén)子公司和 Profibus 用戶(hù)協(xié)會(huì )開(kāi)發(fā)。PROFINET 具有多制造商產(chǎn)品之間的通訊能力，自動(dòng)化和工程模式，并針對分布式智能自動(dòng)化系統進(jìn)行了優(yōu)化。其應用結果能夠大大節省配置和調試費用。PROFINET 系統集成了基于 Profibus 的系統，提供了對現有系統投資的保護。它也可以集成其它現場(chǎng)總線(xiàn)系統。PROFINET基于工業(yè)以太網(wǎng),具有很好的實(shí)時(shí)性,可以直接連接現場(chǎng)設備(使用PROFINETIO),使用組件化的設計,PROFINET支持分布的自動(dòng)化控制方式(PROFINETCBA,相當于主站間的通訊).   

PROFINET 技術(shù)定義了三種類(lèi)型 : 

PROFINET 1.0 基于組件的系統主要用于控制器與控制器通訊 

PROFINET-SRT 軟實(shí)時(shí)系統用于控制器與I/O 設備通訊 

PROFINET-IRT 硬實(shí)時(shí)系統用于運動(dòng)控制 

 
PROFINET 是一種支持分布式自動(dòng)化的高級通訊系統。除了通訊功能外，  PROFINET 還包括了分布式自動(dòng)化概念的規范，這是基于制造商無(wú)關(guān)的對象和連接編輯器和 XML 設備描述語(yǔ)言。以太網(wǎng) TCP/IP 被用于智能設備之間時(shí)間要求不嚴格的通訊。所有時(shí)間要求嚴格的實(shí)時(shí)數據都是通過(guò)標準的 Profibus DP 技術(shù)傳輸，數據可以從 Profibus DP 網(wǎng)絡(luò )通過(guò)代理集成到 PROFINET 系統。PROFINET 是唯一使用已有的 IT 標準，沒(méi)有定義其專(zhuān)用工業(yè)應用協(xié)議的總線(xiàn)。它的對象模式是基于微軟公司組件對象模式 (COM) 技術(shù)。對于網(wǎng)絡(luò )上所有分布式對象之間的交互操作，均使用微軟公司的 DCOM 協(xié)議和標準 TCP 和 UDP 協(xié)議。   在 PROFINET 概念中，設備和工廠(chǎng)被分成為技術(shù)模塊，每個(gè)模塊包括機械、電子和應用軟件。這些組件的應用軟件可使用專(zhuān)用的編程工具進(jìn)行開(kāi)發(fā)并下載到相關(guān)的控制器中。這些專(zhuān)用軟件必須實(shí)現 PROFINET 組件軟件接口，能夠將 PROFINET 對象定義導出為 XML 語(yǔ)言。XML 文件用于輸入制造商無(wú)關(guān)的 PROFINET 連接編輯器來(lái)生成 PROFINET 元件。連接編輯器對網(wǎng)絡(luò )上 PROFINET 元件之間的交換操作進(jìn)行定義。最終，連接信息通過(guò)以太網(wǎng) TCP/IP下載到 PROFINET 設備中。

PROFINET網(wǎng)絡(luò )中的IO設備為什么不通過(guò)IP地址識別而是通過(guò)設備名？

答：在ProfiNet(PN)網(wǎng)絡(luò )中，必須分配設備名稱(chēng)的重要原因是控制器與IO之間的這些循環(huán)交換的數據并不使用IP地址來(lái)尋址，而是使用更簡(jiǎn)單的設備名稱(chēng)來(lái)布址。也就是說(shuō)，對于ProfiNet控制器（PLC）和ProfiNet IO之間的數據交換，不使用標準的TCP/IP通訊（僅使用TCP/IP傳輸協(xié)議的1物理層、2鏈路層、7應用層協(xié)議），這樣就大大加快了數據交換速度，滿(mǎn)足時(shí)間響應的要求。而各個(gè)PN設備仍然需要定義IP地址，這是為了設備首次/啟動(dòng)過(guò)程中建立連接所必須的。也是設備提供的其他服務(wù)（例如Web服務(wù)，Mail服務(wù)等）所必須的。   

至于每個(gè)IO設備(如PN的分布式IO模塊、PN接口的變頻器等)的名稱(chēng)，也不見(jiàn)得都需要手動(dòng)命名（新設備是沒(méi)有名稱(chēng)的）。這牽扯到是否需要把它們做成無(wú)需介質(zhì)的更換設備（就是說(shuō)，一旦設備壞了，拿個(gè)新的插上不用手動(dòng)設置IP/設備名稱(chēng)）。如果你想這么做，那就必須要（在PN控制器上）組態(tài)網(wǎng)絡(luò )拓撲結構，每一個(gè)網(wǎng)口P1/P2都有確定的連接伙伴，而不是任意伙伴。這樣，當更換一個(gè)全新的（或工廠(chǎng)復位的）模塊時(shí)，控制器就會(huì )自動(dòng)分配IP和設備名稱(chēng)。   

要注意的是：以上說(shuō)的是指ProfiNet IO系統，它有一定的實(shí)時(shí)要求而已。并不代表全部用網(wǎng)線(xiàn)作為傳輸的都是ProfiNet系統。它上面也可以全部跑TCP/IP協(xié)議（例如 PLC-PLC之間的TCP/IP傳輸、服務(wù)器-客戶(hù)端、PLC-HMI、LOGO-S7 1200等等）這時(shí)的交換速率也相當于ProfiBus(PB)的12M狀態(tài)。當然，它也可以混合運行，既有ProfiNet IO的，也有TCP/IP的。例如：PLC控制多臺變頻器時(shí)，PLC也可以提供Web服務(wù)（TCP/IP協(xié)議，沒(méi)有時(shí)間要求）。這種情況下，就要注意調整PLC通訊負載率，這里的百分比就是提供TCP/IP服務(wù)的百分比。例如，一臺PLC根本沒(méi)有ProfiNet IO應用，而有大量的服務(wù)器應用（對客戶(hù)端PLC的響應，提供Web服務(wù)，需要Mail服務(wù)等），通訊負載率可以調整提高到50%。

PROFINET通訊類(lèi)產(chǎn)品有哪些？能解決客戶(hù)現場(chǎng)哪些實(shí)際問(wèn)題？

本公司是中國PROFIBUS/PROFINET技術(shù)資格中心，所以針對以上協(xié)議更加專(zhuān)業(yè)、產(chǎn)品種類(lèi)更加豐富、產(chǎn)品穩定以及產(chǎn)品的優(yōu)化程度更高，其中與PROFINET通訊有關(guān)的產(chǎn)品包括：PN-G2-MODBUS、PN-G2-RS232/485 、PN-G2-CAN 、PN-G2-CANOPEN 、PN-G2-ETH 、PN-400B-1.0 。

這些產(chǎn)品主要解決現場(chǎng)一些低速的采集設備如：can接口、485/232接口、普通的以太網(wǎng)接口、開(kāi)關(guān)量模擬量IO等統一至PROFINET總線(xiàn)，許多現場(chǎng)的設備如：變頻器、傳感器、智能儀表、馬保等設備都是串口485/232，但主控是西門(mén)子1500/1200/300/400系列的profinet接口，故無(wú)法接入，于是就需要我們的PN-G-MODBUS模塊轉換后接入主控系統。有些機器人、伺服電機控制系統、變頻器一般都是can接口，但是無(wú)法接入PROFINET網(wǎng)絡(luò )，故需要用PN-G-CANOPEN。許多汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)用到掃描槍、生物制藥、食品生產(chǎn)行業(yè)稱(chēng)重儀等一般是自由協(xié)議RS232接口，故也無(wú)法直接接至PROFINET所以需要PN-G-RS232模塊。許多風(fēng)電行業(yè)變流變槳工段、煤炭行業(yè)輸煤系統使用can通訊無(wú)法接至PROFINET故需使用PN-G-CAN模塊等等。

PN-G-MODBUS網(wǎng)關(guān)怎么使用？如何接線(xiàn)？如何配置？出現通訊問(wèn)題如何檢查？目前模塊運行在哪種狀態(tài)？怎么查看？

答：當您收到我們模塊后會(huì )附帶一塊光盤(pán)手冊，里邊會(huì )有本產(chǎn)品的GSDML文件，或者到公司網(wǎng)站自行下載，將此文件導入到S7或者TIA軟件里邊配置模塊PN及modbus兩側參數。

PROFINET兩個(gè)RJ45以太網(wǎng)接口，支持100BASE-TX，MDI/MDIX自偵測, 集成以太網(wǎng)交換機，方便將PROFINET設備組成菊花鏈，并支持介質(zhì)冗余協(xié)議 (MRP)，使通訊網(wǎng)絡(luò )更加穩定，通訊快速切換。建議通訊電纜使用綠色PROFINE專(zhuān)用線(xiàn)，接至西門(mén)子以太網(wǎng)接口，modbus側可支持485/232兩種物理接口接入，具體端子及引腳定義請于產(chǎn)品手冊進(jìn)行核對！

PROFINE側主要是通過(guò)S7或者TIA配置軟件將設備名稱(chēng)分配至PN-G-MODBUS模塊，否則我們模塊指示燈PNOK不會(huì )亮，modbus側通訊參數需與所連設備完全一致否則無(wú)法正常通訊，主要包括：波特率、數據位、校驗位、停止位、站地址、數據區以及寄存器地址。

 值得注意的一點(diǎn)本模塊modbus側受到控制字節control控制，此控制字節地址為QB9（主站分配獲得，地址會(huì )有變化），需將Q9.0通過(guò)程序或者監控表賦值1，否則我們模塊TXD指示燈不閃爍故modbus無(wú)法通訊。如下圖，

當TXD閃爍以后并接線(xiàn)正常的情況下觀(guān)察模塊的RXD指示燈、當模塊配置串口通訊參數與所連設備一致后RXD燈會(huì )閃爍，參數主要包括：波特率、數據位、校驗位、停止位、站地址、數據區以及寄存器地址，不一致會(huì )導致從站不響應。
有的客戶(hù)說(shuō)我的指示燈TXD跟RXD都交替正常閃爍但是數據還是沒(méi)有怎么辦？主要問(wèn)題可能是您選擇的數據區或者寄存器地址不匹配導致的從站回復的錯誤碼所致，本來(lái)我要讀的是4區的地址卻配置3區的、本來(lái)要讀地址1卻填的是40001導致超越從站允許的地址導致的。還有可能是您主站PLC給我們分配的IO地址超越了PLC設置的過(guò)程映像的輸入輸出區就不能直接用IW/QW監測控制，需通過(guò)程序PIW/PQW監測與控制。