关于以太网需要知道的7件重要事情

在以太网进入工厂车间之前，有7件重要的事情需要了解。这里，Profinet协议提供了示例。

1.网络布局。不要将办公室拓扑带到工厂层，而是使用以太网实现工厂/机器拓扑。办公室以太网基础设施通常基于位于温度控制环境中的商业级产品，以及围绕大型星形拓扑设计的交换机。另一方面，工业以太网体系结构考虑到不同的条件和额外的功能需求，例如高速冗余。工业网络采用不同的拓扑结构(星形、环形、树形、线形)，以及屏蔽电缆、金属连接器和具有更高温度和振动规格的设备。此外，这些开关被设计成由支持自动化系统的同一个人配置和维护。

2.协议。了解以太网的关键是它只是一根电线。您需要一个工业协议来运行自动化应用程序。IEEE 802.3以太网标准定义了以太网帧的布线、媒体访问规则和结构。尽管利用基于此标准的通信的不同设备可以在同一网络上共存，但这些设备必须使用相同的协议或“通信语言”。Profinet是一种为工业应用设计的通信协议，提供分布式I/O，机器对机器连接，机器安全和运动控制所需的功能。

3.吞吐量。关键不在于网络有多快，而在于数据到达需要的地方的速度和可预测性有多快。吞吐量确实是关键因素。吞吐量是指在给定时间段内可以通过网络传输的数据量。只有通过缩短通信栈中的周转时间才能提高网络的性能。Profinet堆栈中的周转时间比标准以太网TCP/UDP实现少10倍以上。Profinet通过为时间关键型应用程序利用以太网实时通道来实现这一点，同时使用标准TCP/IP通道进行配置、诊断、网络路由和“批量数据传输”通信。

4.网络配置。这不仅仅是安装起来有多容易，而且你只需要做很少的编程就可以让它运行。在建立设备间的通信关系时，Profinet侧重于配置，而不是编程。采用面向对象的方法配置设备之间的互连(而不是编程/调试方法)，系统集成商和最终用户确认工程和调试时间减少了25%。

5.提前计划。支持当今的应用程序不仅很重要。您需要相同的以太网来支持未来的所有应用程序。Profinet允许客户按照自己的节奏在一个以太网网络上实现一个完全集成的自动化解决方案，该网络支持不同的控制原则，例如点对点通信，分布式I/O，机器安全，运动控制和数据采集。Profinet也准备好应对未来的连接需求。

6.遗留系统。工业以太网的关键不在于它是否能与以太网通信，而在于它如何与来自不同供应商的已经实现的网络和机器集成。由于Profinet与标准的以太网交换机一起工作，并利用TCP/IP协议套件，因此基于Profinet的系统可以连接到整个自动化网络，而不需要高端交换机或IGMP snooping和VLAN等特殊功能。Profinet还允许在多个供应商解决方案之间进行通信。其基于组件的自动化概念使用XML将整个机器表示为一个组件，独立于内部的控制系统。

7.成本。工业以太网成本的关键不是组件的成本，而是工程、安装和维护的成本。Profinet和工业以太网组件利用像OPC和SNMP这样的IT技术来监控和显示网络的状态。此外，诊断功能提供了将网络状态直接纳入自动化系统的能力，其中可能包括PLC和SCADA系统。通过允许从一个中心位置完成所有操作，这简化了配置和故障排除。

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产品研究:工业以太网协议，2006年12月

作者信息

Jeremy Bryant是西门子能源与自动化公司的网络技术专家。有关Profinet的更多信息，请访问

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