PROFINET工业以太网教程(2)——构建网络

显示全部楼层 · 2024-1-26 14:32:53

前面的文章我们介绍了PROFINET的基础知识，今天这篇文章我们来聊聊如何构建PROFINET网络。PROFINET网络是基于IEEE802.3的以太网，其传输介质可以是有线的，也可以是无线的。本文讨论有线网络的构建，主要包括如下几个主题：

1、PROFINET的网线

典型的PROFINET网线是一条4芯、带屏蔽的绿色线缆，如下图所示：

网线中的4芯分别是白色、黄色、橙色和蓝色。黄色和橙色组成双绞线，白色和蓝色组成双绞线，双绞线有利于增强抗干扰能力。

4芯网线可以全双工的方式通信，也就是说，数据的发送和接收可以同时进行。PROFINET网线最大支持100Mbps的传输速率，最长的传输距离为100米。如果超过了100米，要使用交换机对信号进行加强，类似于PROFIBUS总线中继器的功能。

一般来说，PROFINET网线分成四类：

A类：用于静止不动的安装场合；

B类：可用于偶尔运动或振动的安装场合；

C类：用于运动的安装场合，比如拖链或旋转机器；

R类：用于机器人等特殊场合；

有人问能否用普通家用/商用网线代替PROFINET网线呢？理论上说是可以的，因为PROFINET是基于百兆以太网的。但实际工业生产中建议不要这么做，因为家用/商用网线的强度、抗干扰能力等方面都不如PROFINET专用网线，而工业现场环境可能比较恶劣，面临各种干扰，普通家用/商用网线很可能会出现通信不良的情况。

说明：西门子还有一种8芯的绿色网线，这种网线也可以用于PROFINET网络，不过相对来说有些浪费，因为这种8芯的网线主要用于千兆以太网(传输速率1Gbps)。

2、PROFINET网线接头

常见的PROFINET网线接头有RJ45接头和M12的圆形接头。

RJ45接头有90°和180°两种，如下图所示：

注意看这种接头前面只有4根针，这是因为PROFINET网络(本质上说是百兆以太网)只用到RJ45接头的1、2、3、6号针。这种接头接线非常简单，只需要将四种颜色的线插入到对应颜色的孔中就可以了，如下图所示：

M12的圆形接头也与之类似，如下图所示：

3、PROFINET的光纤

当PROFINET的传输距离大于100米时，除了使用交换机对信号增强外，还可以使用光纤。光纤的传输距离可以覆盖几千米，甚至100千米。由于光纤使用光作为传输介质，可以完全排除电磁干扰，特别适合于工业现场电磁干扰比较严重的场合。

常见光纤的内部有两条平行的光缆，其结构如下图所示：

PROFINET光纤可以分成两类：

B类：可用于静止不动或稍微弯曲的安装场合；

C类：可用于运动、振动或扭曲的安装场合；

常见的用于PROFINET网络的光纤有四种：POF光纤、PCF光纤、多模玻璃光纤和单模玻璃光纤。我比较早的时候曾写过一篇文章介绍光纤，感兴趣可以看下：光纤（光缆）有哪些种类？为什么适合远距离通信？

光纤连接器可以看下这篇文章：

全面解析各种光纤连接器类型 | 值得收藏

好了，关于PROFINET工业以太网技术教程的第2篇就先介绍到这里，后续文章会继续介绍相关内容。

我的书《西门子S7-200 SMART PLC应用技术——编程、通信、装调、案例》介绍了S7-200 SMART的PROFINET技术，感兴趣的小伙伴可以点击下面的链接看下：

PROFINET工业以太网教程(2)——构建网络

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