Profinet協議基礎知識(二)

3.PROFINET RT通信

3.1 概述

應用場景:實時RT用於時間苛刻的過程數據,用於循環用戶數據或者事件驅動的報警。

特點:

1)PROFINET使用優化的實時通信數據;;

2)通信徹底地不佔用處理器的資源;

3)可以使用標準的網絡不見;

4)響應時間範圍爲1-10ms。

3.2 PROFINET報文幀與RT幀結構

PROFINET報文幀結構

 

PROFINET RT幀結構

RT幀結構參數解釋:

VLAN:優先級數據標籤,有0-7八個優先級,數值越大則優先級越高;RT幀此處爲6;

Eth.type(上圖左數第三個):0x8892代表該幀爲PROFINET協議的一個幀;

Frame:規定該幀的實時等級、數據通道;

RT-User:該幀攜帶的數據,36-1440字節,數據長度不足則會自動補齊;

APDU status:該幀數據位的一些指示狀態;

FCS:循環冗餘校檢碼;

4.PROFINET IRT通信

4.1 概述

應用場景:等時實時通信IRT用於特殊要求的應用,如運動控制和工廠自動化的高性能應用。

特點:

  1. IRT實現循環週期小於1ms,抖動精度小於1us;
  2. 通訊週期分爲確定性通道和開放式通道;
  3. TCP/IP和RT數據在開放式通道進行數據交換;
  4. 兩種數據交換同時存在,不會影響同步循環控制。

4.2 PROFINET IRT幀結構

PROFINET IRT幀結構

與RT幀相比,IRT幀刪掉了VLAN部分,直接使用Frame_ID指示幀類型,減少開銷。

4.3 PROFINET IRT通信的技術基礎

4.3.1 時隙技術

PROFINET 時隙劃分

PROFINET將數據傳輸的事件流劃分成等時時間片(如1ms),並在每個等時時間片中,都單獨給IRT幀優先預留了一定的傳輸時間,IRT傳輸時間過去以後,再進行IRT幀、標準幀等數據的傳輸。以此保證了IRT幀數據傳輸的實時性與等時性。

4.3.2 同步技術

PROFINET 同步技術

PROFINET設備網絡中存在一個主時鐘,主時鐘使用同步幀來將一個時鐘系統(IRT域內)所有設備的本地時鐘的脈衝發生器同步成相同的時鐘,以保證總線週期達到同步,且偏差在1us內。

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