我们在首次了解Profinet技术时,特别是涉及到实时的应用,例如伺服电机的高精度同步运动控制,那么NRT、RT和IRT这三个关键词(术语)就会出现。
这对应如何去选择合适的控制器非常重要。如果完全不清楚的,可以跟着我们一起来探究下吧!
数据传播方式
Transmission methods
我们在介绍Profinet系统的典型模型结构中,已经表明:
PROFINET 遵循数据交换的提供者/消费者(provider/consumer model)模型。
原文可点击以下链接:
一个经典的PROFINET 的系统模型包含哪些呢?
针对上述数据,实际可以分为两大类:周期数据(Cyclic Data)和非周期性数据(Acyclic Data).
- 周期性的数据传输:对于时间关键型应用,进行周期性的、确定性的数据传输。
- 非周期性数据传输:用于配置、监控以及诊断/报警等。
PROFINET通信通道
Communication Channels
对于上述的不同数据,对应不同的通信通道,主要包括下面三种:
非实时None Real-time (NRT) 周期约100毫秒:
- 非实时性传输(Acyclic、cyclic):数据按照一定的时间间隔发送,但不要求严格的实时性。
- 使用TCP/IP:NRT传输利用标准的TCP/IP协议栈进行数据传输,包括TCP(传输控制协议)和IP(网际协议)。
实时Real-time (RT) 周期小于10毫秒:
- 周期性传输(Cyclic):数据按照固定或可预测的时间间隔发送,要求较高的实时性。
- 跳过TCP/IP层:为了减少传输延迟,RT传输可能会跳过某些TCP/IP层的处理,特别是在数据链路层和物理层上进行优化。
等时实时Isochronous Real-time (IRT) 周期小于1毫秒:
- 周期性(Cyclic):数据按照固定或可预测的时间间隔发送,要求较高的实时性。
- 保留的总线通道
OSI 7层模型
OSI 7 layer model
为了清楚的阐述不同数据方式和通道的关系,通过OSI 7层协议模型来说明,如下图所示:
- 每一层都会增加处理时间。
- NRT用于配置、Web服务器、诊断以及其他非实时任务。
- RT通常用于标准的周期性数据采集。
- IRT用于高速数据传输。
控制器的选择
Controller selection
在了解完上述术语的概念及相关应用后,对应的需要根据实际项目要求进行合适的控制器选择:
下表列出了不同控制器具体是否具备上述三种通信通道,主要以西门子系列PLC为例:
当然,基本确定具体系列后,还需要进一步对具体型号的PLC的功能和参数进行详细了解,通过各方面对比及判断确定最后的选型。