西门子工业以太网PROFINE在内衬层生产线中的应用
PROFInet与现场总线的集成应用
PROFInet与现场总线的集成应用摘要：介绍了新一代现场总线PROFInet的产生及其特点。
重点阐述了PROFInet 与其它现场总线集成技术及其方案，以Profibus为代表，用实例研究ROFINET 与其它现场总线集成。
最后展望了PROFInet与现场总线的集成前景。
关键词：PROFInet;Profibus;现场总线;集成;工业以太网1.引言随着信息技术以及自动化领域的发展日新月异，当今自动化技术的发展日益受到信息技术（IT）以及已确立的标准（如TCP/IP等）的重大影响。
在这种形势影响下，近年摘要：介绍了新一代现场总线PROFInet的产生及其特点。
重点阐述了PROFInet与其它现场总线集成技术及其方案，以Profibus为代表，用实例研究ROFINET与其它现场总线集成。
最后展望了PROFInet与现场总线的集成前景。
关键词：PROFInet; Profibus; 现场总线; 集成; 工业以太网1. 引言随着信息技术以及自动化领域的发展日新月异，当今自动化技术的发展日益受到信息技术（IT）以及已确立的标准（如TCP/IP等）的重大影响。
在这种形势影响下，近年来现场总线技术也不断在飞速发展，并发生着重大的革新。
表现为信息集成技术不仅可以使现场总线得到横向扩展，而且为企业内部自动化系统间的全局通信提供了纵向扩展的解决方案。
在1999 年Profibus 国际组织抓住了这一契机,开始寻求开放的Profibus技术用于企业内生产和企业管理层的解决方案。
最终Profibus 国际组织开发出了一种自动化解决方案——PROFInet, 该方案不仅允许所有总线的供应商互相连接, 而且也能与较高企业层的IT直接通信。
可以说ROFINET 是一项重大的并具有战略性的技术创新，它不仅能为Profibus，而且能为其它现场总线网络系统提供以太网移植服务。
2. PROFInet简介2.1 PROFInet概述PROFInet是Process Field Net的缩写，它是Profibus客户、生产商与系统集成联盟协会推出的在Profibus与以太网间全开放的通信协议，是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。
《工业控制网络与通信》第6章 PROFINET工业以太网及应用
➢ OPC-DX定义了不同厂商的设备和不同类型控制系统之间没有严格时间要求的用户 数据的高层交换，例如PROFINET和Ethernet/IP之间的数据交换。
➢ OPC-DX特别适合用于需要集成不同制造商的设备、控制系统和软件的场合。通过
OLE for process control， object linking and
PROFINET CBA
➢ PROFINET CBA，Component Based Automation，基于组件的自动化，经由TCP/IP， 以组件为基础的、模块化的分布式通信网络。
➢ 把大的控制系统分成不同功能、分布式、智能的小控制系统，把典型的控制环节做成标 准组件，使用COM/COM++组件自动化技术生成功能组件，利用IMAP工具软件连接各 个组件组成通信，来进行设备参数赋值、读取诊断数据、建立组态和交换用户数据等。
基于组件的集成
用户可以通过定义一个总线专用的组件接口（用于该总线的数据传输）映像， 来集成多种现场总线系统。这种方法方便了原有各种现场总线与PROFINET 的连接，能够较好地保护用户对现有现场总线系统的投资。
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PROFINET工业以太网及应用
1. PROFINET概述 2. PROFINET通信
➢ 在整个工厂内实现统一的网络构架，实现“E网到底”。
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6.1.2 PROFINET的技术特点
➢ 设备的功能是通过对组件进行特定的编程来完成的，同类设备具有相同 的内置组件，对外提供相同的COM接口，为不同家的设备之间提供了良 好的互换性和互操作性。
➢ 采用标准以太网和TCP/IP协议族，再加上应用层的DCOM来完成节点之 间的通信和网络寻址。
OPC-DX，对多制造商设备组成的系统，使用相同的数据访问方式。
工业通信中的Profinet技术
工业通信中的Profinet技术工业通信是指在工业环境中实现设备之间的数据交换和通信传输的技术。
在工业领域中，数据的快速、可靠和安全传输对于生产过程的控制和监测至关重要。
Profinet技术作为一种先进的工业通信协议，已经得到了广泛应用。
一、Profinet技术简介Profinet（Process Field Net）是由西门子公司推出的工业通信技术，是基于以太网的通信协议。
它使用常见的以太网硬件和TCP/IP协议，能够提供快速、可靠的实时通信。
Profinet技术结构灵活，可适用于各种工业环境和自动化应用。
它支持多种通信模式，包括实时通信、非实时通信和工程信息通信。
二、Profinet技术的特点1. 高性能：Profinet技术采用了实时性能优化和网络管理机制，能够实现微秒级的通信响应时间。
这对于工业自动化过程中的实时控制非常重要。
2. 可靠性：Profinet技术能够提供可靠的通信连接和数据传输，通过冗余机制和网络监测，能够保证数据的完整性和稳定性。
这使得在高噪声、干扰和故障环境下，Profinet仍然能够保持稳定的通信。
3. 灵活性：Profinet技术支持多种拓扑结构和网络配置方式，可以适应各种工业应用场景。
它可以与现有的工业以太网、PROFIBUS和其他自动化系统集成，提供灵活的扩展和迁移路径。
4. 安全性：Profinet技术提供了各种安全功能和机制，包括数据加密、访问控制和身份验证。
工业网络中的数据可以被安全地传输和存储，防止机密信息泄露和非法访问。
三、Profinet技术的应用1. 工业自动化：Profinet技术广泛应用于工业自动化领域，用于设备控制和监测。
它可以连接各种工业设备和传感器，实现实时数据的采集和处理。
2. 机器人控制：Profinet技术可用于机器人系统中的高速通信和数据交换。
它可以实现机器人的准确控制和协调运动，提高生产效率和质量。
3. 过程控制：Profinet技术在化工、制药和能源行业中得到广泛应用。
西门子S7-400 PLC和Profibus-DP总线技术在特种纤维生产线中的应用
西门子S7-400 PLC和Profibus-DP总线技术在特种纤维生产线中的应用王韫凌【摘要】介绍了西门子S7-400 PLC和Profibus-DP总线技术在特种纤维生产线控制系统中的应用,以及WinCC和触摸屏的编程及组态.【期刊名称】《国际纺织导报》【年(卷),期】2017(045)002【总页数】3页(P46-48)【关键词】可编程逻辑控制器;Profibus-DP总线;特种纤维生产线【作者】王韫凌【作者单位】邯郸宏大化纤机械有限公司(中国)【正文语种】中文特种纤维生产线一般主要由纺丝机、牵伸机、水洗机、烘干机、上油机、卷曲机、输送机、张力机、切断机等单元机，加之一些浴液辅槽等组成。
通过Profibus-DP总线技术，可将各个单元机整合到同一个可编程逻辑控制器(PLC)控制系统，这样不但可节约安装接线的成本，而且能实现集中控制，实现人员的精简化，操作的简单化，运行的精确化和使用的安全化[1]。
在特种纤维生产线的控制上要求整体控制，各单元机同步运行、无极调速。
各单元机既可单独运行，也可联动运行。
正常生产前，必须先把所有的浴液、烘干机等需要加热的设备提前升温，达到要求的工艺温度，然后联动运行，将各个单元机统一开启到升头速度(低速)后，人工将从纺丝泵喷出的丝束按照生产流程从纺丝机开始依次拉到各个单元机的传动辊上，再点击“运行速度”按钮，将速度提升至正常纺丝的速度(高速)。
要求低速和高速间可随意切换，升速或降速过程中，各单元机传动辊实现速度的实时同步，且在升速或降速的过程中丝束间的张力始终保持不变，各单元机之间还要求有一些必要的连锁功能，如一台单元机故障，全线或故障机及其后面的单元机都必须停车，以免丝束拉伸导致设备损坏。
控制系统中，触摸屏可安装于现场操作台上，操作人员可根据工艺要求在其上设置速度、温度、压力和流量等参数，安装了组态软件(WinCC)的工控机可作为上位机对生产过程中的重要数据进行实时监控、采集或存储。
Profinet网络
Profinet网络Profinet是一个工业以太网实时通信协议，是现代工业自动化的核心技术之一。
本文将介绍Profinet的基本概念、应用场景、性能特点以及未来发展方向。
一、Profinet的基本概念Profinet（Process Field Net）是由西门子公司推出的一种基于以太网的工业现场总线技术。
Profinet通信协议采用TCP/IP协议作为底层传输层协议，能够为企业提供高可靠性的实时通信，适用于在制造、过程和物流领域中的各种自动化应用。
从技术层面上来看，Profinet是一种分布式控制系统（DCS），它由位于主控制器（PLC）和从设备（I/O模块、传感器、执行器等）之间的通信组成。
Profinet的最大特点是其可扩展性和兼容性。
Profinet网络可以扩展至数百个节点，而且它可以轻松地整合和升级现有的自动化系统。
此外，Profinet的兼容性也非常好，可以与现有的基于TCP/IP协议的网络相容，如以太网、无线局域网（WLAN）和广域网（WAN）。
二、Profinet的应用场景Profinet在各种工业自动化应用中都有广泛的应用。
下面列举了一些常见的应用场景：1. 离散制造业：在离散制造业中，Profinet可以用于控制各种机器和设备，例如机床、工业机器人等。
它可以支持现场总线和现场设备之间的大量数据交换。
这样就可以实现在整个生产过程中对生产计划、生产进度和生产数据进行实时监控和控制。
2. 过程制造业：在过程制造业中，Profinet可以用于控制各种工业设备，如化工厂、炼油厂、水处理厂等。
它可以实现过程数据的实时传输和监控，从而提高生产效率和质量。
3. 物流：Profinet可以用于控制自动化仓库，包括传送带、搬运机器人等。
它可以使物流系统更加高效，提高货物的生产效率。
4. 交通：Profinet可以用于控制交通信号灯。
它可以使交通系统更加智能化，提高交通安全和效率。
5. 公共设施：Profinet可以用于控制建筑自动化系统，如空调、照明和安防系统等。
小型自动化生产线中S7-1200PLC的以太网通信技术
小型自动化生产线中S7-1200PLC的以太网通信技术吴繁红【摘要】A small automatic production line is taken as an example, with the help of TIA integrated development platform to realize the ethernet communication of S7-1200PLC, S7-300PLC and HMI. The hardware configuration and software design are simple, and have convenient debugging, stable and reliable operation.%以小型自动化生产线为例,借助TIA 博图集成开发平台,实现S7-1200PLC、S7-300PLC与HMI的以太网通信的方法,硬件组态和软件设计简单,调试方便、运行稳定可靠.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2017(036)025【总页数】2页(P150-151)【关键词】S7-1200PLC;以太网通信;小型自动化生产线【作者】吴繁红【作者单位】江阴职业技术学院电子信息工程系,江阴214400【正文语种】中文【中图分类】F416.67The Ethernet Communication Technology of S7-1200PLC in a Small Automatic Production Line（Electronic Information Engineering Department，Jiangyin PolytechnicCollege，Jiangyin 214400，China）西门子网络顶层为工业以太网，它是基于国际标准IEEE 802.3的开放式网络，以太网可以方便实现管理-控制网络的一体化，也可以集成到互联网。
profibus总线应用实例
profibus总线应用实例Profibus总线应用实例Profibus是一种广泛应用于工业自动化领域的通信总线协议，它提供了高效可靠的数据传输方式，广泛应用于各种工业设备和系统中。
本文将介绍几个使用Profibus总线的实际应用实例，以展示其在工业领域中的重要性和作用。
实例一：自动化生产线在现代工业生产中，自动化生产线已成为提高生产效率和质量的重要手段。
Profibus总线在自动化生产线中起到了关键的作用。
通过将各个设备和传感器连接到Profibus总线上，可以实现实时数据的高速传输和监控。
工业机器人、传感器、PLC等各种设备可以通过Profibus总线相互通信，实现自动化生产线的协调运行。
这样不仅提高了生产效率，还降低了维护和管理的成本。
实例二：智能仪表系统在工业过程控制系统中，智能仪表起到了监测和控制的关键作用。
Profibus总线可以与各种智能仪表连接，实现对温度、压力、流量等参数的准确测量和控制。
通过Profibus总线，智能仪表可以将实时数据传输到控制室，实现对工艺过程的实时监测和调整。
同时，控制室也可以通过Profibus总线向智能仪表发送控制指令，实现对工艺过程的远程控制。
这样可以提高工厂的生产效率和产品质量。
实例三：楼宇自动化系统楼宇自动化系统是现代建筑中不可或缺的一部分。
Profibus总线在楼宇自动化系统中的应用范围广泛，包括电力管理、照明控制、空调控制等。
通过Profibus总线，各个子系统可以实现相互之间的数据交换和协调控制。
例如，照明系统可以根据人员的实时需求进行智能调光，节约能源；空调系统可以根据室内温度和湿度实时调整温度和湿度，提供舒适的室内环境。
Profibus总线的应用使楼宇自动化系统更加智能化和高效。
实例四：能源监测系统能源监测系统是实现能源管理和节能减排的重要手段。
Profibus总线可以与各种传感器和仪表连接，实现对能源的监测和控制。
通过Profibus总线，能源监测系统可以实时采集并传输电力、水、气等各种能源的数据，实现对能源消耗的实时监测和分析。
浅析生产控制中西门子工业网络的应用
176浅析生产控制中西门子工业网络的应用郭杰钊（中山市技师学院，广东 中山 528403）摘 要：工业生产活动随着科技的变革而不断改进。
智能化是如今工业生产方面的重要发展趋势，是新时期工业现代化的体现，而控制网络真是实现工业智能化的一种重要形式。
可以说，控制网络的诞生和普及，标志着自动控制系统的有效突破。
它把IT运用在了工业自动化当中，使工业自动化的信息化真正得到了实现。
本文就专门分析西门子工业网络在生产控制当中的有效运用措施，由多个角度来分析其一些关键性的要素和方案，总结出一些有益的经验出来。
关键词：生产控制；工业自动化；工业智能化；西门子工业网络；应用一、西门子工业网络简介“控制网络”如今让人们早已不感到陌生。
它是由数字控制、网络通信、信息集成及计算机等技术集成而形成的成果，属于工业通信网络的范畴，专供进行实时控制时使用。
它将智能化手段有机运用在传感器与执行器当中，以控制网络实现对数据的交换，让各方面的控制单元、控制细胞都能够运用控制网络来构建起通信联系。
其体系具有很明显的构造性的特征。
虽然如今它对于国人来说似乎还比较复杂，但随着其的普及，今后国内对其的掌握程度必然要提高。
控制网络的运用，使自控系统实现了高度的可靠性，且有效地压缩了成本并便于安装和后期维护，也实现了工业自动化与IT技术的有效结合。
这样，让工业自动化措施有效地实现了信息化，从而提高生产率[1]。
根据国际上制订的相关标准，现场总线的类别一共包括十类，这其中就有两种通信协议：西门子倡导的 PROFIBUS 及PROFINET。
该网络的主要结构包含了多方面的通信协议，它们的种类非常多，一共包括多达7种。
每一种又是各自在多方面有着很明显差别的。
下面我们对以上几种通信协议分别进行简介。
（一）PPI这是专属于S7—200系列而运用的串行通信协议。
它分别被运用在S7—200PLC、上位机及TD200上面。
它属于S7—200基本通信方式，无需对模块进行拓展，只需通过内置RS485串行口就能实现（具体见图1）。
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西门子工业以太网PROFINE在内衬层生产线中的应用
首先对西门子工业以太网Proficient的实时协议进行分析，然后叙述Proficient现场总线在内衬层项目中的应用。
标签：Proficient；实时协议；现场总线
1 西门子PROFINET分析
工业过程控制系统根据系统的结构特点可以分为三种，分别是集散控制系统、现场总线控制系统和工业以太网控制系统。
集散控制系统的优点主要表现在其具有很好的操作性和适应性，同时，也能进行很好的移植，但是，这个系统存在着一定的局限性。
集散系统中，不同厂家生产的软件和硬件产品不能进行互换，在这种情况下，各自的制造商都是按照自身通信协议来工作，在普遍性方面非常差。
现场总线控制系统具有开放性和智能化的优点，但是，其在发展过程中并没有形成统一的标准，这样在应用方面存在着应用领域非常局限的问题。
以太网技术在应用的时候更加符合用户对统一通信协议和网络的要求。
PROFINET是一种基于以太网和开放性的特点，形成了一个自动化工业以太网标准。
这项技术使用了开放性的IT标准，和以太网的TCP/IP标准能够兼容。
工业以太网提供了实时功能，能够和现有的现场总线系统进行结合，这样对原有的投资能够进行利用。
PROFINET协议和微软的自动化对象模型以及通信协议和工控软件进行有机结合。
PROFINET正在实现自动化装置的透明化以及面向对象发展。
传统以太网访问物理层的方法都要利用CSMA/CD协议实现，工业以太网在发展过程中具有更好的实时性，但是，在使用过程中存在着一些缺点，帧数过载会导致数据在传输过程中出现延时问题，这样对网络实时性具有严重的阻碍作用。
网络延时问题的出现，PROFINET可以利用发送器和接受器对信栈能够进行优化，同一个网络中，各个节点在同一个时间内能够完成较高数据的传输。
2 西门子PROFINET在内衬层生产控制系统中的应用
2.1 系统组成与硬件
图1
控制系统的结构构成如图1所示，系统可以通过PC连接PLC，实现了程序传递，在线控制以及修改功能。
PLC和操作屏以及传动装置通过PROFINET连接，这样能够实现传动装置直接连接到驱动电机上，对挤出机、压延机以及辅线进行控制。
对内衬层电控系统的控制特点进行利用，PLC选择西门子公司的S7系列的CPU来作为中央控制单元，这个系列的CPU具有中等规模的程序存储量以及程序框架，同时也实现了集中式和分布式I/O一起使用的功能。
同时系统中也配置
了CP343模块，PROFINET接口能够更好的满足内衬层生产线控制的需要，并且实现了组件的自动化。
传统的传动装置会选择使用西门子公司的6RA70，MM440，以及分布式I/O控制系统。
在操作系统方面实现了人机界面的操作屏，操作界面设计软件也是由西门子公司研发，这样在进行组网时更加方便，也实现了现场工艺参数的设置和检测，以及现场配方的存储和数据的统计。
2.2 软件环境及网络结构
软件环境为STEP7 V5.5 CHINESE，新建项目后，在左边右键单击插入300 CPU ，然后进行组态、网络设置等，系统硬件组态图2所示。
2.3 程序中调用形式。
如图3所示：
主要是调用程序块FC211及FC212来完成对分布式I/O进行数据读写，实现逻辑控制。
2.4 PROFINET通讯实现的IP地址设置
根據系统结构，一般在出厂时每个模块都会有唯一的的MAC地址，要进行PROFINET通讯只需要在STEP7软件的硬件组态中对其的IP地址进行设置即可。
设置好以后，需要说明的是根据MAC地址选定，该地址在出厂时由厂家为每台PROFINET IO设备分配，而且是唯一不可修改的；点击IP地址右边的“属性”按钮则会弹出Ethernet接口的属性窗口，然后在IP地址一栏设置其地址，要注意在一个系统中IP地址不能重复，最后在子网下面的窗口选中Ethernet确定就可以将模块挂在proficient网上。
如图4所示：
图4
3 项目运行分析
文章以大连轮胎厂的内衬层压延生产线进行实际改造的，在项目最终完成后，系统的稳定性很高，从没出现断线报警的现象，几个PLC同时用这种工业以太网通讯，实现了数据通讯的实时性，快速性，能够满足生产现场的需要。
参考文献
[1]廖常初.s7300/400 PLC应用技术（第2版）[M].北京：机械工业出版社，2009.。