PROFINET vs EtherNet/IP: Điểm tương đồng và khác biệt
PROFINET và EtherNet/IP hiện là các giao thức Ethernet công nghiệp phổ biến nhất trong môi trường công nghiệp tự động hiện nay. Vậy tại sao lại chọn một giao thức này hơn giao thức kia? Rốt cuộc, cả hai đều cung cấp giao tiếp thời gian thực, sử dụng cùng một công nghệ Ethernet và thậm chí chúng có thể hoạt động trên cùng một mạng vật lý.
Hãy so sánh hai nền tảng này để xem chúng thực sự khác biệt như thế nào. Chúng tôi sẽ bắt đầu bằng cách giới thiệu ngắn gọn về cả hai, sau đó chúng tôi sẽ chuyển sang những điểm tương đồng và khác biệt của chúng.
PROFINET là gì?
Giống như PROFIBUS, giải pháp bus trường cổ điển được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 1989, PROFINET được phát triển bởi một nhóm gồm các công ty tự động hóa lớn và một số học viện của Đức, đồng thời được quản lý bởi nhóm PROFIBUS & PROFINET International (PI).
PROFINET là một ứng dụng, vì vậy nó nằm trên Lớp 7 (lớp ứng dụng) của mô hình OSI cung cấp dữ liệu thông qua một số kênh liên lạc. Đối với các tác vụ không quan trọng về thời gian như cấu hình và tham số hóa, nó có thể sử dụng giao tiếp TCP/IP hoặc UDP/IP. Nhưng đối với các tác vụ quan trọng về thời gian như RT, IRT hoặc TSN, nó sẽ bỏ qua bước này và thay vào đó giao tiếp trực tiếp qua lớp Ethernet.
Được giới thiệu vào đầu những năm 2000 như một tiêu chuẩn mở, PROFINET là một hệ thống song công hoàn toàn (full-duplex) và chạy ở tốc độ truyền cao. Nó gửi dữ liệu I/O giữa các bộ điều khiển và thiết bị trong các khung Ethernet tiêu chuẩn, thứ tự của các khung này được ưu tiên bởi mạng cục bộ ảo (VLAN). Do các khung này có ít chi phí hoạt động nên độ lệch của thời gian chu kỳ hoặc jitter thấp.
Việc nhận dạng chủ yếu được thực hiện bằng cách sử dụng tên thiết bị bao gồm các chữ cái và số, đồng thời địa chỉ IP được gán tự động.
EtherNet/IP là gì?
EtherNet/IP được phát triển bởi ControlNet International (CI) và Open DeviceNet Vendors Association (ODVA). Được giới thiệu vào đầu những năm 2000 và hiện được quản lý bởi ODVA, Ethernet/IP dựa trên Giao thức Công nghiệp Chung (CIP).
Giống như PROFINET, EtherNet/IP nằm ở lớp ứng dụng và được hỗ trợ bởi các tiêu chuẩn đã xác định và cộng đồng rộng lớn. Không giống như PROFINET, nó truyền dữ liệu vào mạng thông qua các lớp TCP/IP và/hoặc UDP/IP. Các gói dữ liệu này được đóng gói và giải nén, đồng thời tiêu đề và thông tin được thêm và xóa khi chúng di chuyển qua các lớp.
Hai loại tin nhắn được EtherNet/IP mang theo: tin nhắn “Ngầm” để gửi dữ liệu I/O và tin nhắn “Rõ ràng” để cấu hình và chẩn đoán. Các tin nhắn ẩn được gửi từ các vị trí bộ nhớ được đặt trước tới bộ điều khiển thông qua cổng UDP theo các khoảng thời gian được lên lịch trước. Các thông báo rõ ràng được gửi tới máy khách thông qua cổng TCP để đáp ứng yêu cầu cụ thể đối với dữ liệu đó.
Việc xác định thiết bị EtherNet/IP được thực hiện thông qua địa chỉ IP.
Điểm giống nhau giữa PROFINET và EtherNet/IP
Cả PROFINET và EtherNet/IP đều cung cấp giao tiếp thời gian thực và cả hai đều sử dụng cùng một công nghệ Ethernet. Chúng thậm chí có thể hoạt động trên cùng một mạng vật lý. Dưới đây là một số điểm tương đồng khác:
- Thời gian chu kỳ có thể được đặt riêng cho từng thiết bị.
- Công tắc được sử dụng để tạo ra một số loại cấu trúc liên kết.
- Cấu trúc liên kết vòng cho dự phòng được hỗ trợ.
- Thời gian chu kỳ điển hình là 10ms.
- Tốc độ baud thông thường là 100Mbit với kết nối CAT5, cáp 4 dây và RJ45.
- Chúng có thể hoạt động cùng với các thiết bị Ethernet khác trong cùng một mạng.
- Số nút tối đa phụ thuộc vào mạng con của địa chỉ IP.
Có rất nhiều điểm tương đồng bởi vì, như PROFIBUS & PROFINET International (PI) nói, đây là "các công nghệ bổ sung, không phải công nghệ cạnh tranh".
Sự khác biệt giữa PROFINET và EtherNet/IP
Cả hai giao thức này đều được sử dụng cho giao tiếp tốc độ cao, thời gian thực và xác định trong nhiều loại cài đặt tự động, bao gồm các nhà máy sản xuất quy trình, trung tâm phân phối và sân bay. Tuy nhiên, có những khác biệt chính:
Sự chấp nhận ngành công nghiệp (Industry acceptance): PROFINET phổ biến nhất ở Châu Âu, trong khi EtherNet/IP được ưa chuộng hơn ở Hoa Kỳ. Không có sự khác biệt đáng kể về mức độ phổ biến trên khắp châu Á.
Độ chính xác (Precision): EtherNet/IP sử dụng UDP/IP để trao đổi dữ liệu và PROFINET gửi dữ liệu trực tiếp đến khung Ethernet, loại bỏ thời gian trễ truyền khác nhau và dao động. Vì lý do này, PROFINET có thời gian chu kỳ chính xác hơn.
Các thành phần (Components): Giống như các công nghệ khác được liên kết với ODVA, Ethernet/IP sử dụng CIP để quản lý dữ liệu IO cho truyền thông mạng. Điều này có nghĩa là nó có thể sử dụng phần cứng có sẵn. Mặt khác, PROFINET có thể yêu cầu các thành phần được chỉ định bởi nhà cung cấp bộ điều khiển.
Cái này tốt hơn những cái khác phải không? Không thực sự. Sự lựa chọn của bạn có thể được xác định bởi địa lý và các hệ thống hiện có cũng như chi phí và tốc độ. Nhưng ít nhất bây giờ bạn biết những gì phân biệt chúng.
Để biết thêm thông tin về PROFINET & EtherNet/IP và lời khuyên tùy chỉnh cho thiết kế mạng của bạn, hãy yêu cầu tư vấn trực tuyến MIỄN PHÍ với một trong các chuyên gia của chúng tôi!
Tìm hiểu thêm về chúng tôi:
- PROFINET & EtherNet/IP solutions to assure you of a reliable network.
- Certified training courses to provide you with our expert knowledge.
- Accredited TestLab for the certification of your PROFINET devices.
