Profibus vs. Profinet

我们在介绍Profinet总线技术的时候，开篇就提到它是Profibus技术的升级，他们之间有非常密切的联系，甚至同一网络可以完美兼容。

上期，我们也把Profinet和Ethernet进行了详细对比：

Profinet和Ethernet两者对比

这期，和大家分享Profinet和Profibus之间的不同。望有助于我们在项目实施中进行选择。

历史背景

PROFIBUS是在1989年推出的一种现场总线技术，它在整个1990年代迅速发展，并成为自动化领域的先驱。

然而，随着2000年左右工业以太网的兴起，PROFIBUS为了适应新的工业需求，发展出了PROFINET。PROFINET从2000年代初开始发展，它基于工业以太网，不仅提供了更高的数据传输速率和更大的灵活性，还保持了与PROFIBUS的兼容性，确保了现有投资的保护。

PROFINET的出现代表了从I/O层到工厂层的纵向集成，它是一个开放的、统一标准的结构，允许不同层次的系统实现无缝集成。PROFINET还定义了开放的、面向对象的运行期概念和独立于制造商的功能设计概念，覆盖了自动化系统从规划、安装、操作到维护的整个生命周期 。

PROFIBUS和PROFINET都是由PROFIBUS国际组织制定的IEC标准，它们都适用于满足离散过程、混合和运动控制应用中的复杂自动化要求。

Profibus

工业控制领域里，最开始使用西门子系列PLC和模块控制系统，Profibus总线是最为普遍的通信技术：

PROFIBUS（过程现场总线）是一种现场总线，被用于自动化领域的高速循环数据通信。PROFIBUS有两种不同的应用：

• 工厂自动化
• 过程自动化

对于每种应用，PROFIBUS都可以使用不同的协议。PROFIBUS DP（分散式外围设备）是高速版本，主要用于工厂自动化（例如物流、生产区域等）。PROFIBUS PA（过程自动化）主要用于水处理、石油、天然气、化工等行业。

Profibus DP vs. Profibus PA

PROFIBUS PA的传输速度固定为31.25 kbps，而PROFIBUS DP的运行速度最高可配置为12 Mbps。PROFIBUS通信是半双工的，这意味着一次只有一个设备在通信。PROFIBUS DP基于RS485协议，而PROFIBUS PA基于MBP-IS协议，这是一种总线供电协议。

PROFIBUS DP网络通常安装为大型菊花链，形成一个对故障敏感的网络。PROFIBUS PA可以以菊花链或星型拓扑结构布线，但通过使用智能/高级连接盒，PROFIBUS PA也可以安装为环形拓扑结构。

关于Profibus的详细技术介绍可以参考：

Profinet

PROFINET是基于以太网的现场总线系统。它是众多工业以太网系统中的一种，经常与PROFIBUS进行比较。

PROFINET比PROFIBUS更快，这是因为它使用的是生产者/消费者模型，在这个模型中，网络中的任何节点都可以随时进行通信。因此，信息交换没有延迟。除此之外，以太网通常是交换网络，几乎没有网络冲突。模型具体内容可参考：

一个经典的PROFINET 的系统模型包含哪些呢？

PROFIBUS采用的是主/从方法，而不是生产者/消费者模型，其中主节点通常负责整个网络，节点只有在被提示时才允许通信。

PROFINET是一个全双工系统。PROFINET网络通常设计为星型拓扑结构，或者通过使用可管理的PROFINET交换机，从一个大环形主干分支出多个星型结构。由于它基于以太网，PROFINET可以在比PROFIBUS更高的传输速度下运行。

使用PROFINET，每个设备的循环时间也是可以调整的，而PROFIBUS的循环时间是固定的。PROFINET应用于多种行业，如汽车、石油和天然气、物流等。

总结

我们通过对两种进行介绍后，再次归纳以下要点：

• PROFIBUS是一种经典的串行现场总线，而PROFINET是一个工业以太网标准。
• 物理接口上，PROFINET使用绿色工业级以太网电缆，最常见的连接器类型是RJ45，或者在高暴露环境中有时使用M12连接器，以及BFOCs光纤安装。另一方面，PROFIBUS网络的特点是紫色的单对RS-485布线，使用标准的DB9或M12连接器。

• PROFIBUS支持主/从通信方式，而PROFINET支持生产者/消费者类型的通信。
• PROFIBUS的运行速度为12Mb/s，而PROFINET的运行速度为100Mb/s。
• PROFIBUS和PROFINET都使用GSD文件来定义各种设备的硬件。
• 由于PROFINET基于标准以太网工作，它可以轻松地使用Wi-Fi或蓝牙进行无线传输。两种协议都根据需求被广泛使用至今。

PROFIBUS和PROFINET之间存在许多实质性的差异。目前，Profinet和Profibus都是经过充分验证的行业领导者。成千上万的设备制造商开发并生产具有Profinet或Profibus接口的产品。下表比较了这两种协议的不同特性。

PROFINET是一项较新的技术，当它被引入时，已经有数千万台安装的PROFIBUS设备。在两者之间，从技术和投资保护的角度来看，PROFINET是明确的赢家。今天，PROFINET的采用正在呈指数级增长，几年之内，它的采用将超过PROFIBUS。

参考链接：

1. https://procentec.com/content/profibus-vs-profinet-what-are-the-main-differences/
2. https://theautomization.com/profibus-vs-profinet-difference-between-profibus-and-profinet/
3. https://www.helukabel.us/us-en/Newsroom/Item/PROFIBUS_vs_PROFINET.html