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应用探讨——灵活、高效、强大的PROFINET IO 通信技术应用交流

作者 主题
谦
总坛主
西门子官方工程师

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主题：应用探讨——灵活、高效、强大的PROFINET IO 通信技术应用交流


只看楼主 只看精华 楼主 2012-08-28 12:47:18
标签：
在“全集成自动化”(TIA)框架内，PROFINET IO是PROFIBUS DP和工业以太网方面的深入发展，PROFINET IO 基于 20 年来 PROFIBUS DP 的成功应用经验，并将常用的用户操作与以
太网技术中的新概念相结合。这可确保 PROFIBUS DP 向 PROFINET 环境的平滑移植。
PROFINET 作为 PROFIBUS International 基于以太网的自动化标准，它定义了一种允许所有站随时访问网络的交换技术。 这样，通过多个节点的并行数据传输可更有效地使用网络。 并行发送和接收通过交换式以太网全双工操作来实现。
通过PROFINET 技术 西门子为客户提供了一种面向未来自动化的有力的通信方法，其具有灵活、高效和强大的性能，可以适用于自动化的各个角落。
如何有效地提高设备的生产力？
如何提升设备或者项目的灵活性？
如何增加自动化产品的工作效率？
这三个方面是我们此次讨论的重点，开设本专题，期望和大家共同交流，彼此帮助，共同的把握未来的自动化发展方向，为今后的工作带来便利。不局限于以上的问题（灵活、高效、强大的性能），欢迎您提出任何相关的PROFIENT 的疑问或见解。

提供如下手册和文档，供大家参考：

SIMATIC PROFINET 系统说明
http://support.automation.siemens.com/CN/view/zh/19292127
从 PROFIBUS DP 到 PROFINET IO
http://support.automation.siemens.com/CN/view/zh/19289930

活动奖励：
此次集中交流将持续至10月12日，其中所有精华帖作者将获得加倍精华奖励积分；最终所有有效留帖的网友将获得加倍发帖积分。更多积分带给您更多奖品兑换的自由。
对于有突出发言贡献的网友可获得金币奖励，可以在当前的兑换奖品中兑换奖品。
交流结束后也将专门整理重要内容，供广大网友分享参考。
预祝大家交流愉快，收获丰富！
 
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帖子链接：https://www.ad.siemens.com.cn/club/bbs/post.aspx?a_id=1016663&b_id=4&s_id=0&num=62
至圣

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只看楼主 只看精华 1楼 2012-08-29 08:11:21
虽然二者都可用于铜缆或光缆的数据传输，但PROFINET还支持工业以太网的传输，工业以太网的实时自动化。
 
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侠士

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只看楼主 只看精华 2楼 2012-08-29 09:22:38
网络拓扑结构可以很灵活，因为是以太网所以可以是总线型、星型、树型。这就给我们的布线带来了很大的方便，不用像PROFIBUS DP系统那样必须是总线型的，要不就得加中继。这样适合总线型的地方就用总线型，适合星型的地方就用星型。我本人挺喜欢星型结构的，这样各个分站互不影响，很适合各个分站联系较少的场合。
上次有个方案跟客户解释用PROFINET IO的一个理由就是说布线方便灵活。当然，拓扑结构太复杂的话，可能就得考虑交换机的性能和系统的实时性了。
 
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版主

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只看楼主 只看精华 3楼 2012-08-29 11:02:14
高端用户峰会前的技术讲座，西门子张工讲的关于PROFINET的技术讲座甚为精彩，至今记忆犹新，不知能不能做成视频文件发布，很多概念性的问题需要得到澄清后，后续的讨论才有意义，否则只有西门子的工程师才能给出正确的答案，而很多的答案还不容易被理解，目前所能获得的资料说实话想要看懂不容易。
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游民

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只看楼主 只看精华 4楼 2012-08-29 11:30:15
我关心的是能否随时更换部分从站，更换的部分可能是不同的站号，或者配置可能是不同的，并且更换后系统不需要重新配置就能够运行。
 
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侠圣

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只看楼主 只看精华 5楼 2012-08-29 12:52:03
环网是一大特点
简单的重复就能完成复杂的任务！
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游士

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只看楼主 只看精华 6楼 2012-08-29 14:13:29
最近就遇到一个相关的应用，想用317-2PN/DP带151-8的CPU，想的是317做controller,151-8做i/o,不知道317可以连多少个151-8，找了很多资料，也没有找到相关的资料，讲的比较多的是不带CPU功能的设备做I/O，不知道这种带CPU功能的设备怎么连到profinet controller上去，是否需要掉用什么功能块能。我看硬件组态里，可以把一个端口组成I-DEVICE，不知道这个是不是就是I/O的意思，那么一个端口是否即可以做Controller 又可以做 i/o呢？望各位给解答。
 
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游民

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只看楼主 只看精华 7楼 2012-08-29 16:54:11
6楼的理解,是对的,就是用I-DEVICE功能..下载中心http://www.ad.siemens.com.cn/download/SearchResult.aspx
找一下里面的文章有.Profinet,什么时候能替代Profibus_DP,哈哈.
松 涛
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游民

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只看楼主 只看精华 8楼 2012-08-29 16:58:47
Profinet相比Profibus的最大特点是什么呢?请各位发表一下自己的高见!
松 涛
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奇侠

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只看楼主 只看精华 9楼 2012-08-29 19:06:56
最近做了一个PROFINET通讯项目，带双RJ-45插口的CP443-1模块作为IO控制器（即IO Device Controller）。项目中使用了介质冗余（MRP，Media Redundancy）实现环网功能。
其中CP443-1模块和SCALANCE X系列交换机均可作为域管理者角色（Manager）。我现有几个疑问如下，供大家探讨：
1、应该设置谁做Manager最佳呢？
2、如果都设置为Manager有何优劣呢？
3、如果环网Ring中有两个Manager，那么这两个设备的拓扑（Topology）节点应如何放置为最佳呢？或是可以随意放置？
大学之道，在明明德，在亲民，在止于至善。
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新手

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只看楼主 只看精华 10楼 2012-08-30 09:59:02
为什么6RA70，MM440，三菱等变频直流什么的不能直接挂PROFINET呢
study
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侠客

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只看楼主 只看精华 11楼 2012-08-30 10:46:47
quote:以下是引用剑忠在2012-08-29 19:06:56的发言：
最近做了一个PROFINET通讯项目，带双RJ-45插口的CP443-1模块作为IO控制器（即IO Device Controller）。项目中使用了介质冗余（MRP，Media Redundancy）实现环网功能。
其中CP443-1模块和SCALANCE X系列交换机均可作为域管理者角色（Manager）。我现有几个疑问如下，供大家探讨：
1、应该设置谁做Manager最佳呢？
2、如果都设置为Manager有何优劣呢？
3、如果环网Ring中有两个Manager，那么这两个设备的拓扑（Topology）节点应如何放置为最佳呢？或是可以随意放置？

我个人会选择西门子交换机为manager，因为其为网络的核心，具有冗余供电的能力，作为manager会更可靠，当然如果都设置为“管理员（自动）”则环网中可存在具有此角色的多个设备如交换机+CP卡；实际管理器将在多个管理器中自动协商确定。这么做的缺点为相关的冗余管理器设备无法选择“诊断中断”(Diagnostic interrupts) 选项。一旦选择则会有来自冗余管理器的诊断报警，其内容为：环网中存在类型为“管理器”的多个设备。注意：报警仅发生在多个管理器中协商失败的没有成为管理器的设备上。
放置位置没有约束和要求，也谈不不上最佳，如何布置看现场的安装条件和需求来定。
 
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至圣

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只看楼主 只看精华 12楼 2012-08-30 12:36:18
quote:以下是引用lghhaha在2012-08-30 09:59:02的发言：
为什么6RA70，MM440，三菱等变频直流什么的不能直接挂PROFINET呢

用G120，CU240E-2 PN。
学而时习之，不亦说乎？温故而知新，不亦乐乎？
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至圣

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只看楼主 只看精华 13楼 2012-08-30 13:51:18
呵呵，都在说具体细节。
但我觉得，重点是：为什么要从PB(ProfiBus)扩展到PN(ProfiNet)？
PN给控制带来了那些“自由度”？
PN中和总线不同的许多概念：主站-从站和服务器-客户端；最大从站数和最大连接数。
如果系统是从从PB“移植”到PN，当然要关注IRT/RT及选择工业交换机。如果就是基于PN的方案，哪又应该如何选择（例如选用智能节点）？
如果仅仅是从PB的角度来看PN，有许多PN的特点及好处容易被忽略了。
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奇侠

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只看楼主 只看精华 14楼 2012-08-30 14:27:56
quote:以下是引用法雷尔在2012-08-30 10:46:47的发言：
quote:以下是引用剑忠在2012-08-29 19:06:56的发言：
..........................................................
1、应该设置谁做Manager最佳呢？
2、如果都设置为Manager有何优劣呢？
3、如果环网Ring中有两个Manager，那么这两个设备的拓扑（Topology）节点应如何放置为最佳呢？或是可以随意放置？
我个人会选择西门子交换机为manager，因为其为网络的核心，具有冗余供电的能力，作为manager会更可靠，当然如果都设置为“管理员（自动）”则环网中可存在具有此角色的多个设备如交换机+CP卡；实际管理器将在多个管理器中自动协商确定。这么做的缺点为相关的冗余管理器设备无法选择“诊断中断”(Diagnostic interrupts) 选项。一旦选择则会有来自冗余管理器的诊断报警，其内容为：环网中存在类型为“管理器”的多个设备。注意：报警仅发生在多个管理器中协商失败的没有成为管理器的设备上。
放置位置没有约束和要求，也谈不不上最佳，如何布置看现场的安装条件和需求来定。
1、我这项目中CP443-1模块作为IO Device Controller，所以CP443-1才是本网络核心，而不是SCALANCE X。
2、相反，我这项目中SCALANCE X仅用于星形连接PC Station站，没有它PROFINET IO通讯照样正常使用，只是不能与PC Station站通讯而已。
3、因此我不赞同SCALANCE X是网络核心的观点。
大学之道，在明明德，在亲民，在止于至善。
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只看楼主 只看精华 15楼 2012-08-30 14:41:51
工业现场用的以太网最常用的布线方式还是总线型，但是以太网总线型的明显弱点就是当某一节点有问题时，其后的所有节点都无法通信，这个虽然可以采用环网的方式解决，但这样又增加了布线及更换相应设备硬件；星形布线方式各节点之间可以互不影响，但在节点数量多并且距离较远的场合显得有些力不从心；根据现场调试的经验我认为：当通信数据量比较大、实时性要求比较高、网络架构完整的场合，选用PROFINET；当要求高可靠性、数据量适中、无故障运行环境下还是用PROFIBUS比较好。
精诚所至，金石为开！
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只看楼主 只看精华 16楼 2012-08-30 15:01:51
quote:以下是引用剑忠在2012-08-30 14:27:56的发言：
quote:以下是引用法雷尔在2012-08-30 10:46:47的发言：
quote:以下是引用剑忠在2012-08-29 19:06:56的发言：
..........................................................
1、应该设置谁做Manager最佳呢？
2、如果都设置为Manager有何优劣呢？
3、如果环网Ring中有两个Manager，那么这两个设备的拓扑（Topology）节点应如何放置为最佳呢？或是可以随意放置？
我个人会选择西门子交换机为manager，因为其为网络的核心，具有冗余供电的能力，作为manager会更可靠，当然如果都设置为“管理员（自动）”则环网中可存在具有此角色的多个设备如交换机+CP卡；实际管理器将在多个管理器中自动协商确定。这么做的缺点为相关的冗余管理器设备无法选择“诊断中断”(Diagnostic interrupts) 选项。一旦选择则会有来自冗余管理器的诊断报警，其内容为：环网中存在类型为“管理器”的多个设备。注意：报警仅发生在多个管理器中协商失败的没有成为管理器的设备上。
放置位置没有约束和要求，也谈不不上最佳，如何布置看现场的安装条件和需求来定。
1、我这项目中CP443-1模块作为IO Device Controller，所以CP443-1才是本网络核心，而不是SCALANCE X。
2、相反，我这项目中SCALANCE X仅用于星形连接PC Station站，没有它PROFINET IO通讯照样正常使用，只是不能与PC Station站通讯而已。
3、因此我不赞同SCALANCE X是网络核心的观点。

很多profinet的网络是以交换机构建星型拓扑的方式，so。。。您当然最了解您的项目情况，还是根据自己的实际情况进行选择吧，
 
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侠客

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只看楼主 只看精华 17楼 2012-08-30 15:09:49
quote:以下是引用精诚所致，金石为开！在2012-08-30 14:41:51的发言：
工业现场用的以太网最常用的布线方式还是总线型，但是以太网总线型的明显弱点就是当某一节点有问题时，其后的所有节点都无法通信，这个虽然可以采用环网的方式解决，但这样又增加了布线及更换相应设备硬件；星形布线方式各节点之间可以互不影响，但在节点数量多并且距离较远的场合显得有些力不从心；根据现场调试的经验我认为：当通信数据量比较大、实时性要求比较高、网络架构完整的场合，选用PROFINET；当要求高可靠性、数据量适中、无故障运行环境下还是用PROFIBUS比较好。


从技术上讲各种协议各有特点，而且真正应用在现场的PROFINET 项目很多都不是拘泥于一种拓扑形式的，混合拓扑是一种好选择,即根据实际现场情况，因地制宜的使用，从趋势上讲工业以太网的发展趋势是大势所趋。至于适合的领域，可以认为profinet 适应面还是要大一些的，


 
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只看楼主 只看精华 18楼 2012-08-30 15:32:13
quote:以下是引用yming在2012-08-30 13:51:18的发言：
呵呵，都在说具体细节。
但我觉得，重点是：为什么要从PB(ProfiBus)扩展到PN(ProfiNet)？
PN给控制带来了那些“自由度”？
PN中和总线不同的许多概念：主站-从站和服务器-客户端；最大从站数和最大连接数。
如果系统是从从PB“移植”到PN，当然要关注IRT/RT及选择工业交换机。如果就是基于PN的方案，哪又应该如何选择（例如选用智能节点）？
如果仅仅是从PB的角度来看PN，有许多PN的特点及好处容易被忽略了。


非常同意！ 有兴趣的同学可以看看如下链接的内容，本次讨论也是围绕着如下的内容考虑的：
http://www.automation.siemens.com/mcms/automation/en/industrial-communications/profinet/features_and_benefits/Pages/benefits.aspx
 
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奇侠

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只看楼主 只看精华 19楼 2012-08-30 16:05:09
1、我们随便翻阅一下技术资料就可以发现，从PROFIBUS到PROFINET，徒增了网络拓扑（Topology）、环网介质冗余（MRP）、设备自动调试（Automatic commissioning）、IO WEB、IO快速启动（Fast Start Up）、智能IO设备（I-device）、共享设备（Shared device）、能源管理（PROFIenergy）、等时同步（RT and IRT High Flexibility/Performance）、选件处理（Optional handling）等等，太多的功能特色。
2、因此相比传统的PROFIBUS（PB）通讯，PROFINET（PN）通讯方式的出现，带给我们太多的全新知识点，也为产品的使用开辟了更多的广阔市场空间及应用范围。同时也需要从业人员花更多的时间去认知和学习领会。
3、这么多的PROFINET知识点，我们该如何找到切入点，去学习和领会呢？
4、这么多的PROFINET知识疑点，我们该如何抓住重点和要领，有针对性的学习和掌握呢？
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