1, základní koncepce Profinet
Profinet, také známý jako Process Field Network, je průmyslový automatizační komunikační protokol vyvinutý Mezinárodní organizací Profibus. Je založen na technologii Ethernet a je navržen speciálně pro průmyslové automatizační systémy, představuje dobrý výkon v reálném čase, vysokou efektivitu komunikace, silnou škálovatelnost a vysokou zabezpečení. Profinet podporuje více topologií sítě, jako jsou lineární, hvězda, prsten a strom, a může se přizpůsobit potřebám různých aplikačních scénářů.
2, Role protokolu TCP/IP
TCP/IP, jmenovitě protokol pro ovládání přenosu/internetový protokol, je vrstvenou síťovou komunikační protokol. Zahrnuje hlavně čtyři úrovně: vrstva aplikací, přepravní vrstva, vrstvu sítě a vrstvu datového spojení. Protokol TCP/IP zajišťuje integritu a spolehlivost dat během přenosu prostřednictvím jeho vrstvené struktury a výkonných mechanismů detekce a korekce chyb. Kromě toho má protokol TCP/IP širokou kompatibilitu a může komunikovat s různými síťovými zařízeními a systémy, což umožňuje integraci křížových systémových dat a spolupráci.
3, aplikace Fusion Profinet a TCP/IP
Profinet, jako protokol pro komunikaci s průmyslovou automatizací založený na Ethernetu, v podstatě využívá zásobník protokolu TCP/IP pro komunikaci. Konkrétně byl Profinet optimalizován a rozšířen na základě protokolu TCP/IP, aby vyhovoval zvláštním potřebám oblasti průmyslové automatizace. Následuje specifické projevy integrace aplikací Profinet a TCP/IP:
Připojení zařízení a automatické rozpoznávání: V síti Profinet jsou zařízení připojena prostřednictvím fyzické vrstvy Ethernet a podporují automatické rozpoznávání a automatické konfigurační funkce. Když se do sítě připojí nové zařízení, může řadič Profinet automaticky rozpoznat svůj typ, adresu, atributy a konfigurovat síťové parametry, jako je IP adresa a MAC adresa. Tento proces využívá technologie, jako je alokace IP adresy a DHCP (Dynamický konfigurační protokol hostitele) v protokolu TCP/IP.
Přenos dat v reálném čase: Profinet podporuje funkci přenosu dat v reálném čase, díky mechanismům, jako je UDP (User Datagram Protocol) a RTPS (Publish/Subscribe) v protokolu TCP/IP. Prostřednictvím těchto mechanismů může Profinet dosáhnout vysokorychlostního a nízkého latečního přenosu dat a splňovat požadavky průmyslových automatizačních systémů v reálném čase.
Síťová komunikace a monitorování zařízení: V sítích Profinet je komunikace a monitorování mezi zařízeními obvykle dosaženo prostřednictvím protokolů, jako je TCP (protokol pro řízení přenosu) a HTTP (Hypertext Transfer Protocol) v protokolu TCP/IP. Například stanovení dat připojení a přenosu prostřednictvím protokolu TCP; Přístup k webovému rozhraní zařízení prostřednictvím protokolu HTTP pro dálkové monitorování a správu.
Topologie sítě a mechanismus redundance: Profinet Network podporuje více topologických struktur, jako je hvězda, autobus, prsten atd. Současně také podporuje mechanismy redundance pro zlepšení spolehlivosti a stability sítě. Implementace těchto funkcí se spoléhá na podporu protokolu TCP/IP směrování, ARP (protokol pro rozlišení adresy), STP (Spanning Tree Protocol) a dalších technologií.
4, skutečné případy a scénáře aplikací
V praktických aplikacích dosáhla integrace Profinet a TCP/IP významné výsledky. Zde jsou některé typické případy a scénáře aplikací:
Výroba: Ve výrobním průmyslu se sítě Profinet široce používají pro připojení zařízení a přenos dat na výrobních linkách. Integrací do protokolu TCP/IP dosáhne Profinet bezproblémovou komunikaci a spolupráci mezi zařízeními, zlepšuje efektivitu a kvalitu výroby.
Automobilový průmysl: V automobilovém průmyslu se sítě Profinet používají k propojení různých senzorů, ovladačů, ovladačů a dalších zařízení na výrobních linkách. Integrací do protokolu TCP/IP dosáhne Profinet monitorování a řízení výrobního procesu v reálném čase a zajišťuje kvalitu a bezpečnost automobilových produktů.
Energetický průmysl: V energetickém průmyslu se sítě Profinet používají k propojení distribuovaných energetických systémů, jako jsou větrné farmy a solární elektrárny. Integrací s protokolem TCP/IP dosáhne Profinet vzdálené monitorování a správu energetických systémů, zlepšuje účinnost využití energie a zabezpečení.
