Profinet工业以太网实时通信协议分析.pdf

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21)现场总线通用低压电器篇Profinet工业以太网实时通信协议分析孙凡金,!刘彦呈,!潘新祥(大连海事大学轮机工程学院,辽宁大连!116026)摘!要:在分析Profinet关键技术组成的基础上,对其实时性优化技术进行了综述,并通过分析通信连接的建立及维护,实时协议的组成及通信策略,以及RT与IRT的通信技术与实现方法,从整体上研究了Profinet实时性优化的协议组成及基本特性,对设计与优化基于Profinet工业以太网的自动化系统具有一定借鉴。孙凡金(1977),关键词:Profinet;实时性;通信连接;同步男,副教授,博士,中图分类号:TP393.04!文献标识码:A!文章编号:1001
5531(2008)21
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04研究方向为网络控制系统。TheAnalysisoftheReal
TimeCommunicationProtocolinProfinet!!!SUNFanjin,!LIUYancheng,!PANXinxiang(SchoolofMarineEngineering,DalianMaritimeUniversity,Dalian116026,China)!!Abstract:BasedontheanalysisofProfinet∀skeytechnology∀sconstitution,itsreal
timeoptimizationtech
nologywassurveyed.Byanalyzingthebuildandmaintenanceofcommunicationconnect,real
timeprotocol∀scon
stitutionandcommunicationstrategy,RTandIRT∀scommunicationtechnologyandrealizationmethod,theprotocolconstitutionandbasiccharacteristicsforProfinetreal
timeoptimizationwerestudied,whichcanbereferenceforde
signingandoptimizingautomaticsystembasedonProfinet.Keywords:Profinet;real
time;communicationconnect;synchronous0!引!言时同步机制、等时同步实现方法及关键技术进行了深入分析,阐述了Profinet实时通信解决方案实Profinet是国际组织PNO(ProfibusNational现方法。Organization)提出的用于工业自动化的实时以太1!Profinet协议架构网标准[1,2]。为支持不同工业级应用,Profinet提供了集成式ProfinetIO和分布式自动化中创建模传统的以太网使用CSMA/CD(带有冲突监块化设备系统的ProfinetCBA[3]。ProfinetIO对测的载波监听多路访问)协议实现介质访问控分布式I/O使用实时通信(RT)和同步实时通信制,虽然工业以太网可使用标准的通信协议(如(IRT)协议。RT通信时钟周期可达10ms量级,TCP/IP或UDP/IP)来提高其实时性,但数据包的适用于工厂自动化的分布式I/O系统。IRT通信传输时延很大程度上依赖网络负载而不能预先确时钟周期可达1ms量级,适用于运动控制系定,因此标准协议通信过程中会产生帧过载现象,统[4,5]。ProfinetCBA使用TCP/IP和RT两种基这即加大传输时延及处理器计算时间,从而延长于组件的通信方式。它允许时钟周期由TCP协发送周期,严重影响网络的实时性。为此,Profi
议的100ms量级降至RT的10ms量级,从而更net通过对发送器和接收器的通信栈进行实时性适用于PLC之间的通信。本文通过分析Profinet优化,可保证同一网络中不同站点可在一个确定实时性协议的组成,对其通信连接建立及管理、实时段内完成时间要求严苛的数据传输。Profinet刘彦呈(1963),男,教授,博士生导师,研究方向为工业监控网络。潘新祥(1964),男,教授,从事船舶网络化监控技术的研究。30现场总线低压电器(2008
21)通用低压电器篇通过软实时和硬实时方案对ISO/OSI参考模型的计系统,也可能来自于保存的组态数据,它利用这第2层进行了优化,此层内所改进的实时协议对些数据自动尝试与响应者建立连接。在成功建立数据包的寻址不是通过IP地址实现的,而使用接连接之后,发送器向接收器传输实时的生产数据收设备的MAC地址,同时保证与其他标准协议在或I/O数据。与此相反,发起者也可提供删除连同一网络中的兼容性。Profine