使用profinet集成数据

制造业通信中最热门的领域之一是以太网在工厂车间的应用。这种趋势的出现是因为人们希望通过标准网络和接口将制造数据链接到更高级别的业务系统。

然而,相对良性的办公室环境和工厂环境之间存在着巨大的差异,包括灰尘、电噪音、电涌和爆炸条件。

为了在这两个环境之间架起桥梁,同时仍然提供从现场级到顶层的一致通信,Profibus International (www.profibus.com)为工业以太网开发了Profinet标准。目前的产品包括基于Profinet的控制器和代理,它们将现有的Profibus网络连接到Profinet。2004年初,西门子(www.siemens.com)计划推出Profinet现场级设备,用于以太网上的分布式输入/输出(I/O)。

基于Profibus现场总线标准的健壮工业网络的工作始于20世纪80年代末德国的Profibus FMS(现场总线消息规范)。1993年,该规范被配置为更快的Profibus DP(分散协议),它是为具有分布式I/O和现场设备的自动化系统中的高数据传输速率而设计的。其他的开发包括用于过程自动化的Profibus PA(1995年推出)、用于运动控制应用的Profidrive配置文件和用于安全相关应用的Profisafe配置文件(均于2001年发布)。Profibus是一种通信协议,也是连接远程现场设备到控制器并为其供电的物理手段。

西门子工业网络产品营销经理Karsten Reese表示:“Profibus现在可以用于从微型自动化解决方案到大型过程自动化应用的所有领域。”根据Profibus International的数据,目前有超过300家供应商提供2200多种不同的Profibus产品,在全球约75万个应用程序中安装了700多万个Profibus节点。

今天,一个典型的离散制造应用程序包括驱动器、I/O设备、控制器和操作接口,所有这些都通过Profibus网络连接,该网络提供高达12 Mbaud的通信,周期时间为1-8 msec。Profinet作为一个独立但兼容的协议的引入,将传输速度提高到100 Mbaud,数据吞吐量高,周期时间可达5 msec。

西门子自动化解决方案业务经理Filomena Wardzel预测说:“Profinet的真正优势在于下一代,计划于2004年发布现场级Profinet设备。”“我们已经将工业以太网推进到下一个阶段,将分布式智能降低到设备级别。”这一系列即将推出的产品将使用基于组件的自动化,并将Profinet内核嵌入到设备硬件中。“用户不必为(每台设备)编写通信程序,而是可以在多个地方配置和重用配置。这是一种‘配置一次,使用多次’的模式。”Profinet提供了将数据从设备中取出并进入MES(制造执行系统)所需的垂直集成,这是Profinet增加显著价值的地方。”

Profinet是使用标准的信息技术协议开发的,如TCP/IP、微软通用对象模型(COM)、分布式COM (DCOM)、Active-X和XML。对于最终用户来说,这减少了工程时间,并使实时决策更容易获得数据,warzell说。

根据Reese的说法,Profinet的另一个优势是能够使用代理将Profibus和其他现场总线网络连接到以太网。在本例中,代理充当转换器。warzel解释说:“一些会说话的东西,例如DeviceNet,通过代理来,在出去的时候,它会说话Profinet。”

五年后

Wardzel预计Profibus和Profinet将共存并互补多年。“以太网要获得工业环境认证还需要一段时间,比如那些需要本质安全性的环境。Profibus将继续服务于这些应用领域,以及其他具有强大优势和安装基础的领域。自动化世界不像办公室世界那样一成不变。虽然你可以拿一台个人电脑,把它插在任何地方,让它工作,但对于自动化组件来说,情况并非如此。”

Profinet技术已经在汽车、材料处理和包装市场取得了一些早期的成功应用。未来的应用将利用Profibus安装从工厂自动化通过过程控制。

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