I. INLEDNING
Med den snabba utvecklingen av industriell automationsteknik blir betydelsen av industriell Ethernet-standard som en viktig bro som förbinder olika automationsenheter, styrsystem och informationssystem mer och mer framträdande. Bland många industriella Ethernet-standarder har Profinet och EtherNet/IP använts i stor utsträckning inom det industriella området på grund av sina respektive egenskaper och fördelar. I detta dokument kommer vi att förklara dessa två industriella Ethernet-standarder i detalj och diskutera deras tekniska egenskaper, tillämpningsscenarier och framtida utvecklingstrender.
II. Profinet Översikt
Profinet är en automationsbussstandard baserad på industriell Ethernet-teknik introducerad av PROFIBUS International (PROFIBUS International, PI). Standarden syftar till att tillhandahålla en komplett nätverkslösning för området industriell automationskommunikation, som täcker real-Ethernet, rörelsekontroll, distribuerad automation, fail-safe och nätverkssäkerhet och andra aktuella heta ämnen inom automationsområdet. Profinet som en tvär-leverantörsteknologi, helt kompatibel med industriell Ethernet och befintlig fältbuss (t.ex. PROFIBUS)-teknik, skydda befintliga investeringar. investeringar.
Tekniska egenskaper
Profinet definierar tre kommunikationsprotokollklasser: TCP/IP, RT (real-tid) och IRT (isokron real-tid). TCP/IP-protokollet används huvudsakligen för PROFINET CBA och fabriksdrift, med en svarstid på cirka 100 ms; RT-protokollet är designat för PROFINET CBA- och PROFINET IO-applikationer, med en svarstid på mindre än 10 ms; och IRT-protokollet är speciellt utformat för PROFINET IO-kommunikation i drivsystem, med en svarstid på mindre än 1 ms. Dessutom använder Profinet en komponent-baserad kommunikationsmodell, som beskriver komponenterna via PROFINET Component Description (PCD)-filer i XML-format, som kan laddas av planeringsverktyget för att fastställa de logiska relationerna mellan de olika komponenterna.
Applikationsscenarier
På grund av sin höga grad av realtids--- och dataintegreringsmöjligheter används Profinet i stor utsträckning inom olika industriella automationsscenarier, som biltillverkning, maskintillverkning, livsmedelsförädling och andra områden. Speciellt i applikationer med höga-realtidskrav, såsom robotstyrning och höghastighetsproduktionslinjer,-kan Profinet tillhandahålla stabil och pålitlig dataöverföring och realtidsstyrningsfunktioner.
III. EtherNet/IP översikt
EtherNet/IP är ett industriellt Ethernet-kommunikationsprotokoll utvecklat av Rockwell Automation och hanteras av ODVA (Open DeviceNet Vendors Association). Protokollet är baserat på Common Industrial Protocol (CIP) och kan användas för att komma åt objekt från ControlNet- och DeviceNet-nätverk. EtherNet/IP använder det fysiska lagret av Ethernet-nätverket och TCP/IP-kommunikationsprotokollet, och kan implementeras med programvara på en mikroprocessor utan behov av en speciell ASIC eller FPGA.
Tekniska funktioner
EtherNet/IP använder en objekt-baserad kommunikationsmodell som behandlar enheter i nätverket som många "objekt. Den här modellen stöder mer komplexa datastrukturer och tjänster, vilket gör att EtherNet/IP kan möta behoven hos ett brett utbud av industriella automationsapplikationer. Dessutom är EtherNet/IP utformad med en specifik-dataväxlingsmekanism i realtid som kräver hög realtidsprestanda för applikationer.{4}
Applikationsscenarier
EtherNet/IP används i stor utsträckning inom industriell automation på grund av dess öppna standard och omfattande stöd. Den är lämplig för industriella automationssystem av alla storlekar, från enkel PLC-styrning till komplexa distribuerade styrsystem kan hitta EtherNet/IP. Speciellt i Nordamerika används EtherNet/IP mer allmänt och har blivit en av de vanliga kommunikationsstandarderna inom området industriell automation.
IV. Jämförelse av Profinet och EtherNet/IP
Profinet och EtherNet/IP, som två vanliga industriella Ethernet-standarder, har sina egna fördelar och nackdelar i tekniska egenskaper och tillämpningsscenarier. Profinet har använts flitigt i Europa, särskilt i Tyskland, för sin höga grad av realtids- och dataintegreringsmöjligheter; medan EtherNet/IP har en dominerande ställning i Nordamerika för sina öppna standarder och omfattande support. I själva applikationen kan användare välja lämplig industriell Ethernet-standard enligt sina egna behov.
V. Framtida utvecklingstrender
Med den kontinuerliga utvecklingen av industriell automationsteknik, utvecklas och förbättras även industriella Ethernet-standarder. I framtiden kommer Profinet och EtherNet/IP att fortsätta att spela en viktig roll inom området industriell automation och utvecklas med utvecklingen av ny teknik. Samtidigt, med integrationen av IoT, big data, artificiell intelligens och andra teknologier, kommer industriella Ethernet-standarder också att möta fler utmaningar och möjligheter. Vi ser fram emot att se fler innovativa teknologier och lösningar dyka upp för att driva industriautomationsområdet till en högre nivå.