PROFINET工业以太网教程(1)——基础知识

PROFINET工业以太网教程系列文章计划介绍PROFINET的基础知识、网络组件、拓扑结构、通信功能及其它一些相关的知识。本文是系列教程的第1篇，介绍国际总线标准IEC61158和PROFINET的一些基础知识，包括如下几个主题：

IEC61158简介

什么是PROFINET?

PROFINET的优点

1、IEC61158简介

IEC61158是国际电工委员会发布的现场总线与工业以太网标准，涵盖的内容非常广泛，大体包括：
IEC61158-1总论与导则；
IEC61158-2物理层服务定义与协议规范；
IEC61158-3数据链路层服务定义；
IEC61158-4数据链路层协议规范；
IEC61158-5应用层服务定义；
IEC61158-6应用层协议规范；

IEC61158第1版发布于1999年3月，目前最新版本是IEC61158-x-2019。
IEC61158公布了20多种经过市场考验的现场总线/工业以太网标准，主要包括：
IEC61158公布的现场总线/工业以太网
编号
名称
类别
Type1
TS61158
现场总线
Type2CIP
现场总线
Type3
PROFIBUS
现场总线
Type4
P-NET
现场总线
Type5
FF HSE
高速以太网
Type6
SwiftNet
被撤销
Type7
WorldFIP现场总线
Type8
INTERBUS
现场总线
Type9FF H1现场总线
Type10
PROFINET‍实时以太网
Type11
TC-net
实时以太网
Type12
EtherCAT
实时以太网
Type13
Ethernet PowerLink
实时以太网
Type14
EPA
实时以太网
Type15
Modbus-RTPS实时以太网Type16
SER COS I,II
现场总线
Type17
VNET/IP
实时以太网Type18
CC-LINK现场总线
Type19
SER COSIII ‍‍实时以太网
Type20
HART
现场总线

2、什么是PROFINET?

从上面的表格可以看出，PROFINET是IEC61158公布的第10类现场总线/工业以太网标准，它属于实时以太网。

所谓"实时"，是指PROFINET通信的响应时间小于10ms；PROFINET还支持等时同步通信(IRT)，用于运动控制等时间要求严苛的场合，其响应时间小于1ms；

所谓"以太网"，是指PROFINET是一种基于以太网的通信协议，它的基础是百兆以太网。百兆以太网的传输介质可以是双绞线或光纤，使用双绞线时，只需要使用网线中的1、2、3、6号线，这就是PROFINET网线只有4根线的原因。

在OSI参考模型中，PROFINET位于第5~7层，其1~4层是百兆以太网，如下图所示：



3、PROFINET的优点

PROFINET的优点很多，主要包括：

PROFINET是一种开放式的架构，可以与传统的互联网互联互通，俗称"一网到底"。所谓"一网到底"，是指通过一个网络将现场层、控制层和管理层相连，实现数据的交换，便于管理和维护；

支持多种拓扑结构，节点增删灵活；PROFINET支持线型、星型、树型、环型等网络拓扑结构，可以根据需要灵活添加或删除节点；

支持PROFIsafe、PROFIdrive、PROFIenergy三大行规，可以实现安全、运动控制和节能的功能；

极高的通信速率和极低的抖动，保证数据交换的及时和准确；

支持诊断功能，可以快速定位到故障节点；

好了，关于PROFINET工业以太网技术教程的第1篇就先介绍到这里，后续文章会继续介绍相关内容。

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