I. ВСТУП
Зі швидким розвитком технологій промислової автоматизації важливість промислового стандарту Ethernet як важливого моста, що з’єднує різні пристрої автоматизації, системи керування та інформаційні системи, стає все більш помітною. Серед багатьох промислових стандартів Ethernet Profinet і EtherNet/IP широко використовуються в промисловості завдяки своїм відповідним функціям і перевагам. У цій статті ми детально пояснимо ці два промислові стандарти Ethernet і обговоримо їхні технічні характеристики, сценарії застосування та майбутні тенденції розвитку.
II. Огляд Profinet
Profinet — це стандарт шини автоматизації на основі промислової технології Ethernet, представлений PROFIBUS International (PROFIBUS International, PI). Стандарт має на меті забезпечити повне мережеве рішення для галузі промислової автоматизації комунікацій, охоплюючи-Ethernet у реальному часі, керування рухом, розподілену автоматизацію,-відмовостійкість і мережеву безпеку та інші актуальні гарячі теми в галузі автоматизації. Profinet як технологія між-постачальниками, повністю сумісна з промисловою Ethernet та існуючою польовою шиною (наприклад, PROFIBUS) технології, щоб захистити існуючі інвестиції. інвестиції.
Технічні особливості
Profinet визначає три класи протоколів зв’язку: TCP/IP, RT (реальний-час) та IRT (ізохронний реальний-час). Протокол TCP/IP в основному використовується для PROFINET CBA та заводського введення в експлуатацію з часом відгуку близько 100 мс; протокол RT розроблений для додатків PROFINET CBA і PROFINET IO, з часом відгуку менше 10 мс; а протокол IRT спеціально розроблений для комунікацій PROFINET IO у системах приводів із часом відгуку менше 1 мс. Крім того, Profinet використовує комунікаційну модель-на основі компонентів, яка описує компоненти через файли опису компонентів PROFINET (PCD) у форматі XML, які можна завантажити інструментом планування для встановлення логічних зв’язків між різними компонентами.
Сценарії застосування
Завдяки високим можливостям-інтеграції даних і роботи в режимі реального часу Profinet широко використовується в різних сценаріях промислової автоматизації, наприклад у виробництві автомобілів, машинобудування, харчової промисловості та інших галузях. Особливо в додатках із високими-вимогами до реального-часу, таких як керування роботами та високо-швидкісні виробничі лінії, Profinet може забезпечити стабільну та надійну передачу даних і-функції керування-в реальному часі.
III. Огляд EtherNet/IP
EtherNet/IP — це промисловий протокол зв’язку Ethernet, розроблений Rockwell Automation і керований ODVA (Open DeviceNet Vendors Association). Протокол заснований на загальнопромисловому протоколі (CIP) і може використовуватися для доступу до об'єктів з мереж ControlNet і DeviceNet. EtherNet/IP використовує фізичний рівень мережі Ethernet і протокол зв’язку TCP/IP і може бути реалізований за допомогою програмного забезпечення на мікропроцесорі без необхідності спеціального ASIC або FPGA.
Технічні характеристики
EtherNet/IP використовує об’єктну-модель зв’язку, яка розглядає пристрої в мережі як багато «об’єктів. Ця модель підтримує складніші структури даних і служби, що дозволяє EtherNet/IP задовольняти потреби широкого спектру програм промислової автоматизації. Крім того, EtherNet/IP розроблено зі спеціальним-механізмом перемикання даних у реальному{3}}часі для додатків, які вимагають високого реального-часу продуктивність.
Сценарії застосування
EtherNet/IP широко використовується в галузі промислової автоматизації завдяки відкритому стандарту та широкій підтримці. Він підходить для систем промислової автоматизації будь-якого розміру, від простого керування ПЛК до складних розподілених систем керування, які можуть знайти EtherNet/IP. Особливо в Північній Америці EtherNet/IP використовується більш широко і став одним із основних стандартів зв’язку в галузі промислової автоматизації.
IV. Порівняння Profinet і EtherNet/IP
Profinet і EtherNet/IP, як два основних промислових стандарти Ethernet, мають свої переваги та недоліки в технічних характеристиках і сценаріях застосування. Profinet широко використовувався в Європі, особливо в Німеччині, завдяки високому ступеню реального-часу та можливостей інтеграції даних; тоді як EtherNet/IP займає домінуюче положення в Північній Америці завдяки своїм відкритим стандартам і широкій підтримці. У фактичній програмі користувачі можуть вибрати відповідний промисловий стандарт Ethernet відповідно до власних потреб.
V. Майбутні тенденції розвитку
З постійним розвитком технологій промислової автоматизації промислові стандарти Ethernet також прогресують і вдосконалюються. У майбутньому Profinet і EtherNet/IP продовжуватимуть відігравати важливу роль у сфері промислової автоматизації та розвиватимуться разом із розвитком нових технологій. У той же час, з інтеграцією IoT, великих даних, штучного інтелекту та інших технологій промислові стандарти Ethernet також зіткнуться з більшими проблемами та можливостями. Ми з нетерпінням чекаємо на появу нових інноваційних технологій і рішень, які виведуть сферу промислової автоматизації на вищий рівень.