PROFINET工业以太网教程(1)——基础知识
PROFINET工业以太网教程系列文章计划介绍PROFINET的基础知识、网络组件、拓扑结构、通信功能及其它一些相关的知识。本文是系列教程的第1篇，介绍国际总线标准IEC61158和PROFINET的一些基础知识，包括如下几个主题：
IEC61158简介
什么是PROFINET?
PROFINET的优点
1、IEC61158简介
IEC61158是国际电工委员会发布的现场总线与工业以太网标准，涵盖的内容非常广泛，大体包括：
IEC61158-1总论与导则；
IEC61158-2物理层服务定义与协议规范；
IEC61158-3数据链路层服务定义；
IEC61158-4数据链路层协议规范；
IEC61158-5应用层服务定义；
IEC61158-6应用层协议规范；
IEC61158第1版发布于1999年3月，目前最新版本是IEC61158-x-2019。
IEC61158公布了20多种经过市场考验的现场总线/工业以太网标准，主要包括：
| 编号 | 名称 | 类别 |
|---|---|---|
| Type1 | TS61158 | 现场总线 |
| Type2 | CIP | 现场总线 |
| Type3 | PROFIBUS | 现场总线 |
| Type4 | P-NET | 现场总线 |
| Type5 | FF HSE | 高速以太网 |
| Type6 | SwiftNet | 被撤销 |
| Type7 | WorldFIP | 现场总线 |
| Type8 | INTERBUS | 现场总线 |
| Type9 | FF H1 | 现场总线 |
| Type10 | PROFINET | 实时以太网 |
| Type11 | TC-net | 实时以太网 |
| Type12 | EtherCAT | 实时以太网 |
| Type13 | Ethernet PowerLink | 实时以太网 |
| Type14 | EPA | 实时以太网 |
| Type15 | Modbus-RTPS | 实时以太网 |
| Type16 | SER COS I,II | 现场总线 |
| Type17 | VNET/IP | 实时以太网 |
| Type18 | CC-LINK | 现场总线 |
| Type19 | SER COSIII | 实时以太网 |
| Type20 | HART | 现场总线 |
2、什么是PROFINET?
从上面的表格可以看出，PROFINET是IEC61158公布的第10类现场总线/工业以太网标准，它属于实时以太网。
所谓'实时'，是指PROFINET通信的响应时间小于10ms；PROFINET还支持等时同步通信(IRT)，用于运动控制等时间要求严苛的场合，其响应时间小于1ms；
所谓'以太网'，是指PROFINET是一种基于以太网的通信协议，它的基础是百兆以太网。百兆以太网的传输介质可以是双绞线或光纤，使用双绞线时，只需要使用网线中的1、2、3、6号线，这就是PROFINET网线只有4根线的原因。
在OSI参考模型中，PROFINET位于第5~7层，其1~4层是百兆以太网，如下图所示：
3、PROFINET的优点
PROFINET的优点很多，主要包括：
PROFINET是一种开放式的架构，可以与传统的互联网互联互通，俗称'一网到底'。所谓'一网到底'，是指通过一个网络将现场层、控制层和管理层相连，实现数据的交换，便于管理和维护；
支持多种拓扑结构，节点增删灵活；PROFINET支持线型、星型、树型、环型等网络拓扑结构，可以根据需要灵活添加或删除节点；
支持PROFIsafe、PROFIdrive、PROFIenergy三大行规，可以实现安全、运动控制和节能的功能；
极高的通信速率和极低的抖动，保证数据交换的及时和准确；
支持诊断功能，可以快速定位到故障节点；
好了，关于PROFINET工业以太网技术教程的第1篇就先介绍到这里，后续文章会继续介绍相关内容。