PROFINET是什么？浅析PROFINET的发展方向

众所周知，工业通信是这个联网世界的“神经系统”，随着工业领域各行业创新和产品生命周期的日益缩短，快速的响应时间和流程优化对确保长期竞争力至关重要。PROFINET将工业以太网技术与互联网技术进行结合，在标准以太网技术的基础上进行优化和扩展，因此具有和标准以太网相同的一些特性如全双工、多种拓扑结构等，其速率可达千兆。另外它也有自己的独特之处，如：能实现实时的数据交换，是一种实时以太网等，能够支持多种网络拓扑结构，以实现更高开放性、灵活性、高效率、高性能，满足现代工业领域对于低延迟、高可靠、高灵活、高实时性的要求。

PROFINET是一个开放式的工业以太网通信协定，是由西门子公司和PI（PROFIBUS & PROFINET）国际于2004年4月合作开发与制定的工业以太网标准。2006年PROFINET成为中国国家标准：GB/Z 20541-2006。

PROFINET是一个工业以太网解决方案，它是一种在控制器和设备之间交换数据的通信协议。控制器可以是PLC、DCS或PAC。设备可以是I/O模块、视觉系统、RFID读写器、驱动器、过程仪器、代理，甚至是其它控制器。它是在工业自动化系统中设备之间通信的一种工业以太网协议，实时通信能力强，能支持多种网络拓扑结构，保证数据传输的可靠性，提供设备配置和诊断功能。作为一种数字化工具和基础设施，在调试、启动和工厂维护期间管理设备。

通过PROFINET，分布式现场设备（如现场IO设备，例如信号模板）可直接连接到工业以太网，与PLC等设备通讯。并且可以达到与现场总线相同或更优越的响应时间，其典型的响应时间在10ms的数量级，完全满足现场级的使用。

PROFINET数据可以分为两大类，一类是非实时的标准数据，它在传输层应用到UDP，网络层用到IP，再往下是以太网。另一类实时数据则跳过了传输层和网络层，从应用层直接到了以太网层，在以太网层面上采用的是IEEE802.3百兆全双工的网络，以及IEEE802.1Q定义的优先级或根据IEC61784-2而采用的包括时钟同步等在内的增强实时功能。

PROFINET的开发基于PROFIBUS的经验，PROFIBUS是目前自动化领域中最受欢迎的实时现场总线解决方案。PI 工作组由超过500名来自主要自动化供应商的专家组成，他们花费了多年时间，为自动化领域创造了一个全面的实时以太网解决方案。PROFINET不仅能够应对工业环境的挑战，还能提供制造工厂所需的速度和精度，并且能够提供安全、能源管理和 IT 集成等附加功能，这些功能可以与控制和监控功能结合使用，使用户能够根据需要选择不同的服务。

PROFINET的关键特性主要包括：

降低生产/质量数据监控成本：通过集成的 IT 功能，可以更高效地收集和分析生产数据，从而优化生产过程和提高产品质量。

高度可扩展的架构：PROFINET允许构建从简单到复杂的各种工业自动化系统。

远程维护和服务：得益于以太网技术，维护和故障排除可以远程进行，甚至可以通过互联网实现。

网络访问现场设备：通过以太网，可以方便地访问和控制现场的 I/O 设备和其他设备。

一流的诊断工具：PROFINET 提供了先进的诊断工具，可以帮助快速定位和解决问题。

未来，PROFINET的发展方向主要有以下几个方面：

加强智能化和可视化：PROFINET将会进一步加强智能化和可视化功能，提供更加丰富的监控、诊断和预测功能，实现设备和系统的智能化管理和维护。

适应工业4.0的需求：随着工业4.0的快速发展，PROFINET将会越来越注重设备之间的互联和数据的共享，将更加重视互操作性和通用性，提供更加灵活、高效和智能化的解决方案。

加强安全保障： 随着工业自动化的不断发展，网络安全威胁和黑客攻击也越来越普遍，PROFINET将会更加注重网络通信的安全性，提供更加完善的安全保障措施。

扩展应用范围：除了工业自动化领域之外，PROFINET将会进一步扩展应用范围，涉及更多的行业和领域，如医疗、航空航天、机器人等。据统计，到2022年为止，全球已有5870万个PROFINET产品安装在系统中。

提高实时性和性能：PROFINET将继续提高实时性和性能，提供更高的数据传输速率和更低的延迟时间，以满足工业自动化设备和系统对实时性和性能的要求。

HT240工业通讯网关是一款高性能Profinet协议网关，外形精致美观。传输速率最高支持100Mbps，可级联多套总线模块到PLC中，提供强大的现场采集数据和控制IO的能力。支持HT100系列、HT110系列、HT112系列等多种设备接入，主要应用于流水线工位管理等场景。

采用Profinet与PLC数控系统组网；

支持4路GPI，4路GPO；

支持4路RFID设备接入；

支持树形或星形组网；

支持工作/读卡指示灯；

支持在线升级。

鸿陆工业级RFID设备已广泛应用于工业识别系统中，工业系列产品具有高可靠，高稳定的特征，比如：多标签自动识别、应用场景自动匹配、协议自动匹配等功能。它能快速与多种以太网协议、PLC、数控信息系统等智能匹配，在功耗控制、防串读等层面，具有业内最快识别、读取、存储RFID标签数据速度，也能让RFID方案以最短时间内批量识别全部标签。

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审核编辑 黄宇