众所周知,工业通信是这个联网世界的“神经系统”,随着工业领域各行业创新和产品生命周期的日益缩短,快速的响应时间和流程优化对确保长期竞争力至关重要。PROFINET将工业以太网技术与互联网技术进行结合,在标准以太网技术的基础上进行优化和扩展,因此具有和标准以太网相同的一些特性如全双工、多种拓扑结构等,其速率可达千兆。另外它也有自己的独特之处,如:能实现实时的数据交换,是一种实时以太网等,能够支持多种网络拓扑结构,以实现更高开放性、灵活性、高效率、高性能,满足现代工业领域对于低延迟、高可靠、高灵活、高实时性的要求。
PROFINET是一个开放式的工业以太网通信协定,是由西门子公司和PI(PROFIBUS & PROFINET)国际于2004年4月合作开发与制定的工业以太网标准。2006年PROFINET成为中国国家标准:GB/Z 20541-2006。
PROFINET是一个工业以太网解决方案,它是一种在控制器和设备之间交换数据的通信协议。控制器可以是PLC、DCS或PAC。设备可以是I/O模块、视觉系统、RFID读写器、驱动器、过程仪器、代理,甚至是其它控制器。它是在工业自动化系统中设备之间通信的一种工业以太网协议,实时通信能力强,能支持多种网络拓扑结构,保证数据传输的可靠性,提供设备配置和诊断功能。作为一种数字化工具和基础设施,在调试、启动和工厂维护期间管理设备。
通过PROFINET,分布式现场设备(如现场IO设备,例如信号模板)可直接连接到工业以太网,与PLC等设备通讯。并且可以达到与现场总线相同或更优越的响应时间,其典型的响应时间在10ms的数量级,完全满足现场级的使用。
PROFINET数据可以分为两大类,一类是非实时的标准数据,它在传输层应用到UDP,网络层用到IP,再往下是以太网。另一类实时数据则跳过了传输层和网络层,从应用层直接到了以太网层,在以太网层面上采用的是IEEE802.3百兆全双工的网络,以及IEEE802.1Q定义的优先级或根据IEC61784-2而采用的包括时钟同步等在内的增强实时功能。
PROFINET的开发基于PROFIBUS的经验,PROFIBUS是目前自动化领域中最受欢迎的实时现场总线解决方案。PI 工作组由超过500名来自主要自动化供应商的专家组成,他们花费了多年时间,为自动化领域创造了一个全面的实时以太网解决方案。PROFINET不仅能够应对工业环境的挑战,还能提供制造工厂所需的速度和精度,并且能够提供安全、能源管理和 IT 集成等附加功能,这些功能可以与控制和监控功能结合使用,使用户能够根据需要选择不同的服务。
PROFINET的关键特性主要包括:
- 降低生产/质量数据监控成本:通过集成的 IT 功能,可以更高效地收集和分析生产数据,从而优化生产过程和提高产品质量。
- 高度可扩展的架构:PROFINET允许构建从简单到复杂的各种工业自动化系统。
- 远程维护和服务:得益于以太网技术,维护和故障排除可以远程进行,甚至可以通过互联网实现。
- 网络访问现场设备:通过以太网,可以方便地访问和控制现场的 I/O 设备和其他设备。
- 一流的诊断工具:PROFINET 提供了先进的诊断工具,可以帮助快速定位和解决问题。
未来,PROFINET的发展方向主要有以下几个方面:
- 加强智能化和可视化:PROFINET将会进一步加强智能化和可视化功能,提供更加丰富的监控、诊断和预测功能,实现设备和系统的智能化管理和维护。
- 适应工业4.0的需求:随着工业4.0的快速发展,PROFINET将会越来越注重设备之间的互联和数据的共享,将更加重视互操作性和通用性,提供更加灵活、高效和智能化的解决方案。
- 加强安全保障: 随着工业自动化的不断发展,网络安全威胁和黑客攻击也越来越普遍,PROFINET将会更加注重网络通信的安全性,提供更加完善的安全保障措施。
- 扩展应用范围:除了工业自动化领域之外,PROFINET将会进一步扩展应用范围,涉及更多的行业和领域,如医疗、航空航天、机器人等。据统计,到2022年为止,全球已有5870万个PROFINET产品安装在系统中。
- 提高实时性和性能:PROFINET将继续提高实时性和性能,提供更高的数据传输速率和更低的延迟时间,以满足工业自动化设备和系统对实时性和性能的要求。
HT240工业通讯网关是一款高性能Profinet协议网关,外形精致美观。传输速率最高支持100Mbps,可级联多套总线模块到PLC中,提供强大的现场采集数据和控制IO的能力。支持HT100系列、HT110系列、HT112系列等多种设备接入,主要应用于流水线工位管理等场景。
- 采用Profinet与PLC数控系统组网;
- 支持4路GPI,4路GPO;
- 支持4路RFID设备接入;
- 支持树形或星形组网;
- 支持工作/读卡指示灯;
- 支持在线升级。
鸿陆工业级RFID设备已广泛应用于工业识别系统中,工业系列产品具有高可靠,高稳定的特征,比如:多标签自动识别、应用场景自动匹配、协议自动匹配等功能。它能快速与多种以太网协议、PLC、数控信息系统等智能匹配,在功耗控制、防串读等层面,具有业内最快识别、读取、存储RFID标签数据速度,也能让RFID方案以最短时间内批量识别全部标签。
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