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  • 嵌入式環(huán)境 實(shí)現(xiàn)ProfiNet/PN工業(yè)以太網(wǎng)

     2023-11-6     作者:Lee Leen        

    工業(yè)以太網(wǎng)是工業(yè)4.0/智能制造時(shí)代的信息通訊中樞。而ProfiNet簡(jiǎn)稱PN協(xié)議的工業(yè)以太網(wǎng),是當(dāng)前工業(yè)自動(dòng)化信息化應(yīng)用中的總線領(lǐng)頭羊。因?yàn)樗晨课鏖T(mén)子(Siemens)這個(gè)強(qiáng)大的工業(yè)界巨頭的海量產(chǎn)品和應(yīng)用,當(dāng)前很多智能制造的實(shí)際呈現(xiàn)就是由ProfiNet串聯(lián)起來(lái)的設(shè)備、產(chǎn)線和熄燈工廠。


    當(dāng)PN總線建立起了強(qiáng)大海量的應(yīng)用后,工業(yè)總線的應(yīng)用者和開(kāi)發(fā)者就面臨一個(gè)難題:即——如何將自己特殊的應(yīng)用、產(chǎn)品接入到PN總線網(wǎng)絡(luò)中去?如何開(kāi)發(fā)一個(gè)具有ProfiNet工業(yè)以太網(wǎng)接口的產(chǎn)品?同時(shí)可以被系統(tǒng)協(xié)作和組態(tài)?


    由于采用第三方的ProfiNet網(wǎng)關(guān)來(lái)中轉(zhuǎn)連接自己的設(shè)備具有非常大的局限性,為了解決客戶的PN應(yīng)用痛點(diǎn),快速簡(jiǎn)便低廉地構(gòu)建一個(gè)真正的”P(pán)rofiNet工業(yè)以太網(wǎng)產(chǎn)品,英創(chuàng)推出了采用英創(chuàng)嵌入式主板構(gòu)建系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)ProfiNet/PN工業(yè)以太網(wǎng)的完整解決方案,其軟硬件的核心組成部件如下:

    l  可進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)的英創(chuàng)嵌入式主板【如ESM7000

    l  符合ProfiNet標(biāo)準(zhǔn)的UR205PN通信模塊

    l  客戶自己開(kāi)發(fā)或者可定制的一體化工控機(jī)底板【如SBC884

    l  可參考的例程、通訊函數(shù)以及組態(tài)GSD


    英創(chuàng)提供的開(kāi)發(fā)套件如圖所示:

    1.png


    SBC884是一款基于英創(chuàng)ESMARC V4.0接口標(biāo)準(zhǔn),可搭載英創(chuàng)ESMARC規(guī)范的各種工控主板的完整功能單板工控機(jī)底板,支持符合DM5028規(guī)范的工控機(jī)接口驅(qū)動(dòng)電路模塊,從而實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)接口的靈活配置。


    SBC884單板工控機(jī)底板還搭載一個(gè)mini PCI-e插座,可利用ProfiNet工業(yè)以太網(wǎng)專用擴(kuò)展模塊UR205PN,使ESMARC工控主板與PN主站(如PLC)通訊,實(shí)現(xiàn)本設(shè)備在PN網(wǎng)絡(luò)中的組態(tài)、控制和資源擴(kuò)展(如模數(shù)采集、LCD顯示、CAN通訊等)。


    UR205PN是一款兼容miniPCIe尺寸的ProfiNet從站通信模塊。該模塊適用于與英創(chuàng)ESM系列工控主板配套進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā),使其具備PROFINET IO從站的通信能力。


    用戶通過(guò)工控主板上的應(yīng)用層軟件接口,調(diào)用UR205PN模塊驅(qū)動(dòng),配置通信對(duì)象,以及周期交換數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)與PROFINET主站(如PLCPN監(jiān)視器)之間的通信。

    UR205PN具有如下特點(diǎn):

    n  是與ESM系列工控主板配套的ProfiNet IO從站通信模塊;

    n  以硬件PCIE接口形式接入開(kāi)發(fā)底板;

    n  2 PN以太網(wǎng)通信端口,可與其他ProfiNet設(shè)備串接組網(wǎng),STEP7/博圖Portal可配置可組態(tài);

    n  RT實(shí)時(shí)通信,具備低延遲,高精確度;

    n  應(yīng)用軟件接口,可配置通信對(duì)象,滿足ESM系列工控主板各IO模塊及用戶自定義數(shù)據(jù)的映射。

     

    產(chǎn)品開(kāi)發(fā)完成并接入PN工業(yè)以太網(wǎng)后,PN主站(如PLC)可以訪問(wèn)單個(gè)或多個(gè)英創(chuàng)ESM系列工控主板所構(gòu)建的產(chǎn)品。

    PN SYS02.jpg

     

    可部署到現(xiàn)有的PN網(wǎng)絡(luò)中與其它設(shè)備協(xié)同工作,如下圖:

    PN SYS01.jpg

     

    客戶要完成有針對(duì)性的PN產(chǎn)品開(kāi)發(fā),可先從英創(chuàng)PN開(kāi)發(fā)套件下手,我們有完整的參考,從硬件環(huán)境搭建開(kāi)始,到GSD安裝、組態(tài)、例程和函數(shù)都有相應(yīng)的說(shuō)明。具體使用方法請(qǐng)參見(jiàn)例程代碼及如下文檔:

    VSCODE嵌入式編譯環(huán)境搭建

    UR205PN使用說(shuō)明

    ProfiNet應(yīng)用實(shí)例



    本項(xiàng)目為英創(chuàng)公司與第三方公司合作項(xiàng)目。ProfiNet專業(yè)技術(shù)支持可以聯(lián)系:

    電子郵件          99@ureate.com

    電話                 028-85550280-815

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