工业网络技术（微课版）课件 5.1PROFINET IO数据采集.pptx

PROFINETIO数据采集服务教育成就未来北京新大陆时代科技有限公司

案例引入现场总线、工业以太网、工业无线是目前工业互联网存在三种主流通信方式，工业以太网已成为现场总线技术的重要替代。PROFINET是一种工业以太网协议，广泛应用于工业自动化领域，如汽车制造、机械制造、电子制造、化工等。它提供了一种实时、可靠、高效的通信方式，可满足工业现场高稳定性，高带宽，低延时等多种通信需求。支持灵活的拓扑形式，数据冗余和多种行业专用的行规协议。

职业能力目标能够通过西门子PLC中的PROFINET协议读取IO信号；能够通过修改GSD文件更新设备模型配置；能够通过I-Device通信主从站模式、远程IO模式的软硬件搭建实现数据交换。

学习目标熟悉PROFINET基本概念；掌握PROFINETIO的软硬件搭建；理解GSD文件基本概念及文件格式；熟悉I-Device通信基本概念。

PROFINET基本概念PROFINETIO数据采集CAN总线与CANopen概述

PROFINET基本概念PROFINET的组成和特点PROFINET的优势PROFINET的主要功能PROFINET集成现场总线01

PROFINET基本概念PROFINET是一种全球领先的工业以太网技术，它为自动化系统提供了一种全新的、高效的总线标准，由国际组织PI（PROFIBUSPROFINETInternational）推出。PROFINET使用故障安全通信的标准行规PROFIsafe，用一个网络可以同时满足标准应用和故障安全方面的应用。PROFINET支持驱动器配置行规PROFIdrive，后者为电气驱动装置定义了设备特性和访问驱动器数据的方法，用来实现PROFINET上的多驱动运动控制通信。通过代理服务器，PROFINET可以透明地与现有的PROFIBUS设备集成，以保护对现有系统的投资，并使现场系统能够顺利整合。

PROFINET基本概念PROFINET已广泛应用于汽车行业、食品饮料行业、烟草行业、物流行业等各个行业。在很长一段时间内，PROFINET和PROFIBUS将会共存，PROFINET也不会完全取代PROFIBUS，因为不是所有的工业场合都需要PROFINET这样先进的技术，它更多的是应用在基础工业和需要复杂应用的工业场合。PROFINET与PROFIBUS的区别如下表所示。

PROFINET的组成和特点PROFINET主要包括三个方面的技术：基于通用对象模型（COM）的分布式自动化系统，它规定了PROFIBUS与标准以太网之间开放透明的通信，提供了一个包括设备层和系统层的系统模型，独立于制造商。PROFINET采用“以太网+TCP/IP”作为低层的通信模型，结合TCP/IP协议和应用层的RPC/DCOM进行节点之间的通信和网络寻址。它可以同时与传统PROFIBUS总线系统和新型的智能现场设备挂接。现有的PROFIBUS网段可以通过一个代理设备连接到PROFINET网络中使用。传统的PROFIBUS设备通过代理与PROFINET上的COM对象通信，并通过OLE自动化接口实现COM对象之间的调用。

PROFINET的组成和特点目前这些协议还仅用于企业综合自动化网络的中上层通信，是各种现场总线与以太网集成的一种手段。PROFINET主要有两种通信方式：（1）PROFINETIO实现控制器与分布式I/O之间的实时通信；（2）PROFINETCBA实现分布式智能设备之间的实时通信。

PROFINET的组成和特点1.PROFINETIO目前，提到PROFINET通常指的是PROFINETIO通信。PROFINETIO主要用于工业自动化中分布式系统的控制，在它的系统中，设备的角色可以分为三类，分别是IO控制器，IO设备、IO监视器。IO控制器：PROFINETIO系统的主站，用以执行自动化控制任务，如与IO设备交换数据、执行用户程序、处理分析数据等。常见的设备如PLC。IO监控器：IO监控器用以组态、编程、下载及诊断个别模组的状态。常见的设备如PC或HMI设备。

PROFINET的组成和特点IO设备：PROFINETIO系统的从站，一般是现场设备，即分布于现场用于获取数据的模块、传感器及执行机构。受IO控制器的控制及监控，一个IO设备可能包括数个模组或子模组。常见的设备如驱动器。IO控制器与IO设备建立连接后，通信双方以提供者及消费者的身份进行实时数据交换。顾名思义，提供者即数据发送方，消费者即数据接收方。IO控制器与IO设备都具有既要收数据又要发数据的属性，它们兼具了提供者和消费者的双重身份。IO控制器以提供者的身份运行时，以定义的更新周期将输出数据传输给消费者，IO设备作为输出数据的消费者，启用看门狗用以监控接收的数据。

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