I. INTRODUÇÃO
Com o rápido desenvolvimento da tecnologia de automação industrial, a importância do padrão Ethernet industrial como uma ponte importante que conecta vários dispositivos de automação, sistemas de controle e sistemas de informação está se tornando cada vez mais proeminente. Entre muitos padrões Ethernet industriais, Profinet e EtherNet/IP têm sido amplamente utilizados no campo industrial em virtude de seus respectivos recursos e vantagens. Neste artigo, explicaremos detalhadamente esses dois padrões Ethernet industriais e discutiremos suas características técnicas, cenários de aplicação e tendências futuras de desenvolvimento.
II. Visão geral do Profinet
Profinet é um padrão de barramento de automação baseado na tecnologia Ethernet industrial introduzida pela PROFIBUS International (PROFIBUS International, PI). O padrão tem como objetivo fornecer uma solução de rede completa para o campo de comunicações de automação industrial, abrangendo Ethernet-em tempo real, controle de movimento, automação distribuída, proteção contra falhas-e segurança de rede e outros tópicos atuais no campo da automação.Profinet como uma tecnologia-de vários fornecedores, totalmente compatível com Ethernet industrial e tecnologia de barramento de campo existente (como PROFIBUS), para proteger os investimentos existentes. investimentos.
Características técnicas
Profinet define três classes de protocolo de comunicação: TCP/IP, RT (tempo-real) e IRT (tempo-real isócrono). O protocolo TCP/IP é usado principalmente para PROFINET CBA e comissionamento de fábrica, com um tempo de resposta de cerca de 100 ms; o protocolo RT foi projetado para aplicações PROFINET CBA e PROFINET IO, com tempo de resposta inferior a 10 ms; e o protocolo IRT foi projetado especificamente para comunicação PROFINET IO em sistemas de acionamento, com um tempo de resposta inferior a 1 ms. Além disso, Profinet utiliza um modelo de comunicação baseado em componentes, que descreve os componentes por meio de arquivos PROFINET Component Description (PCD) em formato XML, que podem ser carregados pela ferramenta de planejamento para estabelecer as relações lógicas entre os diferentes componentes.
Cenários de aplicação
Devido ao alto grau de capacidade-de integração de dados e em tempo real, o Profinet é amplamente utilizado em vários cenários de automação industrial, como fabricação automotiva, fabricação de máquinas, processamento de alimentos e outros campos. Especialmente em aplicações com altos requisitos-de tempo real, como controle de robôs e linhas de produção-de alta velocidade, o Profinet pode fornecer transmissão de dados estável e confiável e funções de controle-em tempo real.
III. Visão geral da Ethernet/IP
EtherNet/IP é um protocolo de comunicação Ethernet industrial desenvolvido pela Rockwell Automation e gerenciado pela ODVA (Open DeviceNet Vendors Association). O protocolo é baseado no Common Industrial Protocol (CIP) e pode ser usado para acessar objetos das redes ControlNet e DeviceNet. EtherNet/IP utiliza a camada física da rede Ethernet e o protocolo de comunicação TCP/IP, e pode ser implementada usando software em um microprocessador sem a necessidade de um ASIC ou FPGA especial.
Recursos técnicos
A EtherNet/IP utiliza um modelo de comunicação-baseado em objetos que trata os dispositivos na rede como muitos "objetos. Esse modelo oferece suporte a estruturas e serviços de dados mais complexos, permitindo que a EtherNet/IP atenda às necessidades de uma ampla variedade de aplicações de automação industrial. Além disso, a EtherNet/IP foi projetada com um mecanismo específico de comutação de dados-em tempo real para aplicações que exigem alta velocidade-em tempo real. desempenho.
Cenários de aplicação
EtherNet/IP é amplamente utilizado na área de automação industrial devido ao seu padrão aberto e amplo suporte. É adequado para sistemas de automação industrial de todos os tamanhos, desde o simples controle PLC até complexos sistemas de controle distribuído que podem ser encontrados em EtherNet/IP. Especialmente na América do Norte, o EtherNet/IP é mais amplamente utilizado e se tornou um dos principais padrões de comunicação na área de automação industrial.
4. Comparação de Profinet e EtherNet/IP
Profinet e EtherNet/IP, como dois padrões Ethernet industriais convencionais, têm suas próprias vantagens e desvantagens em características técnicas e cenários de aplicação. O Profinet tem sido amplamente utilizado na Europa, especialmente na Alemanha, por seu alto grau de capacidade-de integração de dados e em tempo real; enquanto a EtherNet/IP ocupa uma posição dominante na América do Norte por seus padrões abertos e amplo suporte. Na aplicação real, os usuários podem escolher o padrão Ethernet industrial apropriado de acordo com suas próprias necessidades.
V. Tendências Futuras de Desenvolvimento
Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de automação industrial, os padrões Ethernet industriais também estão progredindo e melhorando. No futuro, Profinet e EtherNet/IP continuarão a desempenhar um papel importante no campo da automação industrial e a evoluir com o desenvolvimento de novas tecnologias. Ao mesmo tempo, com a integração da IoT, big data, inteligência artificial e outras tecnologias, os padrões Ethernet industriais também enfrentarão mais desafios e oportunidades. Esperamos ver surgir mais tecnologias e soluções inovadoras para levar o campo da automação industrial a um nível mais alto.