I. ÚVOD
S rýchlym rozvojom technológie priemyselnej automatizácie sa čoraz viac do popredia dostáva dôležitosť štandardu priemyselného Ethernetu ako dôležitého mosta spájajúceho rôzne automatizačné zariadenia, riadiace systémy a informačné systémy. Spomedzi mnohých priemyselných ethernetových štandardov sú Profinet a EtherNet/IP široko používané v priemyselnej oblasti na základe ich príslušných vlastností a výhod. V tomto článku podrobne vysvetlíme tieto dva štandardy priemyselného Ethernetu a rozoberieme ich technické charakteristiky, aplikačné scenáre a budúce trendy vývoja.
II. Prehľad služby Profinet
Profinet je štandard automatizačnej zbernice založený na technológii priemyselného Ethernetu, ktorý zaviedla spoločnosť PROFIBUS International (PROFIBUS International, PI). Cieľom normy je poskytnúť kompletné sieťové riešenie pre oblasť priemyselnej automatizačnej komunikácie, pokrývajúce v reálnom čase-ethernet, riadenie pohybu, distribuovanú automatizáciu,-bezpečnosť pri poruche a sieťovú bezpečnosť a ďalšie aktuálne horúce témy v oblasti automatizácie. Profinet ako technológia viacerých-dodávateľov, plne kompatibilná s priemyselným Ethernetom a existujúcimi zbernicami (ako je PROFIBUS) technológie na ochranu existujúcich investícií. investície.
Technické vlastnosti
Profinet definuje tri triedy komunikačných protokolov: TCP/IP, RT (reálny-čas) a IRT (izochrónny-reálny čas). Protokol TCP/IP sa používa hlavne pre PROFINET CBA a továrenské uvedenie do prevádzky, s dobou odozvy asi 100 ms; protokol RT je určený pre aplikácie PROFINET CBA a PROFINET IO, s dobou odozvy kratšou ako 10 ms; a protokol IRT je špeciálne navrhnutý pre komunikáciu PROFINET IO v systémoch pohonov s dobou odozvy kratšou ako 1 ms. Okrem toho Profinet využíva komunikačný model-založený na komponentoch, ktorý popisuje komponenty prostredníctvom súborov PROFINET Component Description (PCD) vo formáte XML, ktoré možno načítať plánovacím nástrojom na vytvorenie logických vzťahov medzi rôznymi komponentmi.
Aplikačné scenáre
Vďaka vysokému stupňu{0}}reálneho času a schopnostiam integrácie údajov sa Profinet široko používa v rôznych scenároch priemyselnej automatizácie, ako je automobilová výroba, výroba strojov, spracovanie potravín a ďalšie oblasti. Najmä v aplikáciách s vysokými-požiadavkami v reálnom čase, ako je riadenie robotov a-vysokorýchlostné výrobné linky, môže Profinet poskytnúť stabilný a spoľahlivý prenos údajov a funkcie riadenia-v reálnom čase.
III. Prehľad EtherNet/IP
EtherNet/IP je priemyselný ethernetový komunikačný protokol vyvinutý spoločnosťou Rockwell Automation a spravovaný ODVA (Open DeviceNet Vendors Association). Protokol je založený na Spoločnom priemyselnom protokole (CIP) a možno ho použiť na prístup k objektom zo sietí ControlNet a DeviceNet. EtherNet/IP využíva fyzickú vrstvu siete Ethernet a komunikačný protokol TCP/IP a môže byť implementovaný pomocou softvéru na mikroprocesore bez potreby špeciálneho ASIC alebo FPGA.
Technické vlastnosti
EtherNet/IP využíva objektový -komunikačný model, ktorý zaobchádza so zariadeniami v sieti ako s mnohými „objektmi. Tento model podporuje komplexnejšie dátové štruktúry a služby, čo umožňuje EtherNet/IP uspokojiť potreby širokej škály aplikácií priemyselnej automatizácie. Okrem toho je EtherNet/IP navrhnutý so špecifickým-mechanizmom prepínania údajov v reálnom čase pre aplikácie, ktoré vyžadujú vysoký skutočný čas{{4} výkon.
Aplikačné scenáre
EtherNet/IP je široko používaný v oblasti priemyselnej automatizácie vďaka svojmu otvorenému štandardu a rozsiahlej podpore. Je vhodný pre priemyselné automatizačné systémy všetkých veľkostí, od jednoduchého riadenia PLC až po komplexné distribuované riadiace systémy, ktoré dokážu nájsť EtherNet/IP. Najmä v Severnej Amerike je EtherNet/IP viac využívaný a stal sa jedným z hlavných komunikačných štandardov v oblasti priemyselnej automatizácie.
IV. Porovnanie Profinet a EtherNet/IP
Profinet a EtherNet/IP, ako dva bežné štandardy priemyselného Ethernetu, majú svoje výhody a nevýhody v technických charakteristikách a aplikačných scenároch. Profinet je široko používaný v Európe, najmä v Nemecku, pre jeho vysoký stupeň integrácie v reálnom čase-a dát; zatiaľ čo EtherNet/IP zaujíma v Severnej Amerike dominantné postavenie pre svoje otvorené štandardy a rozsiahlu podporu. V samotnej aplikácii si užívatelia môžu zvoliť vhodný štandard priemyselného Ethernetu podľa vlastných potrieb.
V. Budúce trendy vývoja
S neustálym vývojom technológie priemyselnej automatizácie napredujú a zlepšujú sa aj štandardy priemyselného Ethernetu. V budúcnosti budú Profinet a EtherNet/IP naďalej zohrávať dôležitú úlohu v oblasti priemyselnej automatizácie a budú sa vyvíjať s vývojom nových technológií. Zároveň s integráciou internetu vecí, veľkých dát, umelej inteligencie a ďalších technológií budú aj štandardy priemyselného Ethernetu čeliť viacerým výzvam a príležitostiam. Tešíme sa, že sa objavia ďalšie inovatívne technológie a riešenia, ktoré posunú oblasť priemyselnej automatizácie na vyššiu úroveň.