简单的现场设备使用PROFINET IO 集成到PROFINET, 并用PROFIBUS DP 中熟悉的IO来描述。这种集成的本质特征是使用分散式现场设备的输入和输出数据, 然后由PLC 用户程序进行处理。PROFINET IO 模型与PROFIBUS DP 中的模型类似, 设备属性用基于XML 的描述文件来描述。PROFINET IO 设备的系统集成方法与PROFIBUS DP 的系统集成方法是相同的, 包括在组态过程中将分散式现场设备分配给一个控制器。这样过程数据就能在控制器和现场设备间交换。分散式现场设备在以太网中直接通过使用PROFINET IO 实现集成。为实现该方案, PROFIBUS DP 系统中常见的主/从规程被移植到供应商/消费者规程中。以太网上所有的设备有同等的通信权利, 因而组态时要明确哪些现场设备被分配给主控制器。在这种方式下, PROFIBUS 系统中常见的运作方法转变为PROFINET IO 模式, I/O 信号读入PLC, 并在其中得到处理, 然后传送给分散的现场设备。
PROFINET 网络节点分为4 种类型:I/O 设备、I/O 控制器、I/O 监视器和网络组件设备。I/O 设备是指分配给I/O控制器的分散式现场设备, 如远程I/O、终端设备、频率转换器等; I/O控制器即PLC,自动化程序在其中运行;I/O监视器是指拥有代理和诊断功能的编程设备或PC;网络组件设备是连接各节点的网络设备,如交换机、路由器等。循环用户数据和事件触发中断(诊断)通过实时通道传输。参数分配、组态或读取诊断信息通过基于UDP/IP的标准通道实现,在基于非循环UDP/IP 通道中的I/O控制器与I/O设备间建立被称为应用关联(IO - AR)的通信关系。接着I/O 控制器通过该稳定信道为I/O设备传输组态信息。组态信息决定正确的操作模式, 如I/O设备得到duyiwuer的设备识别号。基于组态信息, 高速、循环的过程数据通过实时信道(I/O-CR)执行互换。如果有故障发生(如电缆断裂), 中断信息通过高速、非循环的实时通道(中断CR) 传送给IO控制器,该中断信息在IO 控制器的PLC 程序中进行处理。
PROFINET 系统集成
PROFINET 系统集成如图7 所示。
PROFINET 节点之间的通信是通过Microsoft DCOM 实现的, 通过以太网TCP/ IP 传输和寻址。PROFINET 不需要考虑下层的总线系统而直接运用TCP/ IP 或UDP/ IP 作为通信接口,尽管可以使用不同类型的现场总线系统, 但PROFINET 为了提高系统的数据传输速度, 采用了以太网连接现场设备。PROFINET 可以通过代理服务器(Proxy) 很容易地实现与PROFIBUS 或者其他现场总线系统的集成。
PROFINET 为集成现场总线系统提供两个解决方案。
1) 现场总线设备通过代理服务器集成每台现场设备代表一个独立的PROFINET 组件。通过代理服务器规范, PROFINET 提供一个从已有的工厂单元到新安装的工厂单元完全透明的转换。
2) 现场总线应用集成的每个现场总线段代表一个自成体系的组件。而这种组件又成为PROFINET 中的设备, 使PROFIBUS DP 系统在PROFINET 系统中处于较低的级别。因此,低级别现场总线功能以代理服务器的组件形式得以实现。
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