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profinet io通信技术在自动化综合实践课程中的应用

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自动化应用 2023年第8期64卷 239-241页

作者：王洁宁顾晓辉苏州大学机电工程学院江苏苏州215000

自动化综合实践课程以柔性产线为载体,结合了PLC技术、传感器技术、运动控制技术和通信技术等多种技术,是电气工程及其自动化专业的必修课程之一。在传统的自动化综合实践课程学习中,通常采用西门子S7协议,三菱CC-LINK协议或Modbus TCP... 详细信息

自动化综合实践课程以柔性产线为载体,结合了PLC技术、传感器技术、运动控制技术和通信技术等多种技术,是电气工程及其自动化专业的必修课程之一。在传统的自动化综合实践课程学习中,通常采用西门子S7协议,三菱CC-LINK协议或Modbus TCP通信协议等用于工业设备间的通信。profinet io通信是基于工业以太网的开放现场总线,可以实时快速地将io设备直接连接工业以太网,实现设备间的高速通信功能,从而提高自动化综合实践课程的学习效率。

关键词： profinet io 自动化综合实践 PLC

智能断路器profinet io通信模块设计与实现

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智能断路器PROFINET IO通信模块设计与实现

作者：单志华湖南大学

学位级别：硕士

现场总线技术的广泛应用使的智能断路器实现了联网监控与自动化控制。然而随着实时以太网技术的迅速发展,自动化技术领域逐步从现场总线技术向实时以太网技术方向转变。本文针对原有基于现场总线技术的智能断路器通信控制系统进行改造,... 详细信息

现场总线技术的广泛应用使的智能断路器实现了联网监控与自动化控制。然而随着实时以太网技术的迅速发展,自动化技术领域逐步从现场总线技术向实时以太网技术方向转变。本文针对原有基于现场总线技术的智能断路器通信控制系统进行改造,设计了一种基于profinet io工业实时以太网技术的新型智能断路器通信模块。(1)分析了当前低压智能断路器与实时以太网技术在国内外的研究现状及发展趋势,根据我国新一代智能断路器的发展方向,给出了一种基于profinet io协议的智能断路器通信模块解决方案。并阐述了基于实时以太网技术的智能断路器在配电保护系统应用中的优势。(2)针对解决方案实现的技术基础,深入的研究了profinet实时以太网协议结构,以太网实时通信的实现机制,分析了精准时间同步协议PTCP的同步原理;研究了可配置实时操作系统eCos的结构与特性,分析了可配置机制的实现。(3)根据智能断路器通信与联网监控功能和性能的基本要求,参照相关行业标准,给出了智能断路器profinet io通信模块的总体硬件设计方案,包括以太网通信接口设计,RS485通信接口与电源电路设计等。详细阐述了系统各模块电路的组成原理并给出了硬件模块电路设计原理图。(4)结合硬件系统设计并根据profinet io通信规范要求,给出了系统软件的总体设计思想和实现方法,详细阐述了eCos系统移植、以太网控制器驱动程序、profinet io设备通信程序、断路器通信协议转换程序的实现原理与方法,并给出了程序设计的流程图和部分代码实现。最后根据现有的技术条件和设备情况,搭建了智能断路器通信测试实验平台,结合断路器监控系统软件与智能断路器对设计样机进行了通信测试,并对测试获得的相关数据进行了分析。测试结果表明系统运行稳定,达到了智能断路器联网监控的预期设计要求。

关键词：通信模块智能断路器 profinet io 实时以太网 eCos操作系统

profinet io系统的实时技术架构分析

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自动化仪表 2021年第2期42卷 33-39,44页

作者：李永生杜文博北京奔驰汽车有限公司北京100176

为了对profinet io系统的实时性能作出全面评估,详细分析了其通信功能和io控制器的实时技术架构,从而计算出通信功能的延迟时间和控制器的循环周期,最终得出profinet io系统的响应时间。对于通信功能的延迟时间,通过深刻理解技术架构,... 详细信息

为了对profinet io系统的实时性能作出全面评估,详细分析了其通信功能和io控制器的实时技术架构,从而计算出通信功能的延迟时间和控制器的循环周期,最终得出profinet io系统的响应时间。对于通信功能的延迟时间,通过深刻理解技术架构,合理设置计算条件,验证了西门子宣称的延迟时间,澄清了一些错误的理解和计算,并指出了影响通信功能延迟时间的因素。对于io控制器的循环周期,通过深刻理解技术架构和通信原理,说明了io控制器使用io设备信号的过程和循环周期的工作原理。最后,基于以上分析,指明了改进profinet io系统实时性能的方向。

关键词： profinet io 实时技术架构 io设备 io控制器响应时间

profinet io在车身焊装生产线控制系统的研究与应用

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装备维修技术 2015年第3期 13-32页

作者：陈放平何晓波陈建军祁三中蒋治诚郭斐崔建洲东风雷诺汽车有限公司制造部东风商用车公司制造部

由Prifibus国际组织提出的profinet现场总线是基于TCP/IP和IT标准的面向自动化领域的创新的开放式(IEC61158)、实时性工业以太网标准,通过profinet,分布式现场设备可直接连接到工业以太网,与PLC等设备通信。且可以达到与现场总线相同或... 详细信息

由Prifibus国际组织提出的profinet现场总线是基于TCP/IP和IT标准的面向自动化领域的创新的开放式(IEC61158)、实时性工业以太网标准,通过profinet,分布式现场设备可直接连接到工业以太网,与PLC等设备通信。且可以达到与现场总线相同或更优的响应时间(典型响应时间在10ms数量级)。由PNO发布的Profisafe安全行规(V2.0)描述了安全外围设备和安全控制器之间的通讯,是对标准profinet io的补充技术,用于减少安全控制器和安全设备间数据传输的失效率和错误率,以达到和超过相关标准要求的等级。profinet io集成PROFIsafe行规(V2.0)研究应用于车身焊装生产线控制系统,通过标准部件如导线,插接件/网络组件,ASICS(芯片),在同一根电缆上实现故障安全通信和标准(实时)通信,减少接口和布线,提高控制系统运行可靠性和故障安全完整性(安全等级达到SIL3(IEC61508))。

关键词： profinet io PROFIsafe行规(V2.0) S7-319F故障安全PLC RT实时通信 PN/PN耦合器硬件配置软件编程

基于STM32的profinet io应用平台设计

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基于STM32的PROFINET IO应用平台设计

作者：张哲睿沈阳理工大学

学位级别：硕士

以profinet为代表的工业以太网,在国际上已渐有取代现场总线的趋势,但在国内,受限于中文资料和相关产品的稀缺,应用并不广泛。如果有一款本地化的profinet平台,一定能加速这项技术的推广。本文从移植操作系统,设计协议栈,优化通信性能... 详细信息

以profinet为代表的工业以太网,在国际上已渐有取代现场总线的趋势,但在国内,受限于中文资料和相关产品的稀缺,应用并不广泛。如果有一款本地化的profinet平台,一定能加速这项技术的推广。本文从移植操作系统,设计协议栈,优化通信性能三方面出发,介绍了基于STM32平台的profinetio应用平台的设计过程,并验证了可用性。首先,课题结合性能需要与成本控制进行选型与电路模块设计,应用平台选择STM32F407VET6主控芯片,DP83848IVV网口模块芯片;平台测试网络系统选择 PLC S7-1500 和 SCALANCE X208 交换机。其次,比较了主流的几款嵌入式实时操作系统,选择采用FreeRTOS并阐述了移植于STM32F407平台的关键步骤,同时研究profinet io协议栈,分析了 profinet对通信实时性优化的方法,并据此设计了适用于新硬件平台和新操作系统的协议栈。然后,针对通信过程中,交换机时常出现拥塞的情况,改进了寻径方式,并在此基础上建立了排队系统优化模型,通过计算证明了优化策略的有效性。最后,搭建profinet io设备测试系统,应用平台接入网络后,通过TIA Portal组态,putty作为超级终端进行监测。测试结果表明,应用平台能通过profinet协议作为io设备进行数据收发通信,达到了预期的目标。本设计针对国内缺少简单易用的profinet平台的问题,采用更换硬件平台和操作系统,重新设计协议栈,并优化通信过程的方法,设计了低成本,易学易用的profinetio应用平台,性能达到profinet规范标准,上层开发前景广阔,利于profinet技术在国内的普及。

关键词：工业以太网 profinet io STM32 FreeRTOS LwIP 排队论

基于profinet通信协议的io设备研究

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基于PROFINET通信协议的IO设备研究

作者：陈雷合肥工业大学

学位级别：硕士

随着增量式编码器的广泛应用,以及profinet实时以太网在工业控制领域中的兴起,研究带有profinet通讯接口的编码器具有十分重要的意义。本文将编码器信号处理和profinet通讯进行整合,设计出具有profinet通讯接口的io设备,该设备能够实现... 详细信息

随着增量式编码器的广泛应用,以及profinet实时以太网在工业控制领域中的兴起,研究带有profinet通讯接口的编码器具有十分重要的意义。本文将编码器信号处理和profinet通讯进行整合,设计出具有profinet通讯接口的io设备,该设备能够实现对电机转速、位置和方向的测量。研究提高profinet通信实时性的实现方法,并给出了RT和IRT数据传输时间的计算方法。在比较了几种转速测量的方法后,选择使用变M/T法对转速进行测量。根据io设备的功能需求,完成了profinet io设备的硬件设计,包括以ERTEC200为核心的通讯接口模块、信号调理模块以及电源模块等,并对各模块的电路原理图进行了说明。阐述了eCos操作系统移植的一般步骤以及profinet io协议栈的基本结构。完成了编码器信号处理模块的设计,利用Verilog HDL语言实现了四倍频鉴相、位置计数、变M/T法测速以及A/D采样等功能。搭建起profinet io设备测试的硬件平台,使用SignalTap Ⅱ、Wireshark以及监控软件对io设备进行了测试。测试结果表明,10设备能够通过profinet通信协议获得转速、位置和方向信息,达到了预期的目标。

关键词： profinet io 增量式编码器信号处理变M/T法 eCos操作系统

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冶金自动化 2014年第6期 100-100页

全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会(SAC/TC124)秘书处于2014年9月16日上午,在北京钓鱼台国宾馆举行了"推荐性国家标准GB/T 25105-2014《工业通信网络现场总线规范类型10:profinet io规范》(三个部分)发布暨报告会。中国国... 详细信息

全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会(SAC/TC124)秘书处于2014年9月16日上午,在北京钓鱼台国宾馆举行了"推荐性国家标准GB/T 25105-2014《工业通信网络现场总线规范类型10:profinet io规范》(三个部分)发布暨报告会。中国国家标准化管理委员会工业二部信息技术与自动化副处长孙维到会,根据中华人民

关键词： profinet io 工业通信网络总线规范推荐性报告会

西门子产品全面支持的profinet io技术规范成为推荐性国家标准

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自动化应用 2014年第9期 106-106页

2014年9月16日,全国工业过程测量和控制标准化技术委员会(SAC/TC124)在北京钓鱼台国宾馆召开推荐性国家标准GB/T 25105.1~3-2014《工业通信网络现场总线规范类型10:profinet io规范》(3部分)发布会暨报告会。中国国家标准化管理委员会... 详细信息

2014年9月16日,全国工业过程测量和控制标准化技术委员会(SAC/TC124)在北京钓鱼台国宾馆召开推荐性国家标准GB/T 25105.1~3-2014《工业通信网络现场总线规范类型10:profinet io规范》(3部分)发布会暨报告会。中国国家标准化管理委员会工业标准二部信息技术与自动化副处处长孙维博士到会,并宣布profinet io技术规范正式成为推荐性国家

关键词： profinet io 技术规范西门子推荐性

西门子S7-1500与S7-1200的profinet io通信研究

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工业控制计算机 2020年第10期33卷 150-150,152页

作者：张南杰辽宁轻工职业学院辽宁大连116100

随着现场总线技术的发展,profinet io通信受到广泛关注。通过TIA博途全集成自动化软件,对S7-1500与S7-1200建立以太网网络,实现profinet io通信。

关键词：现场总线 TIA博途 profinet io