标签: 控制单元

简单一点说，PROFINET=PROFIbus+etherNET，把Profibus的主从结构移植到以太网上，所以profinet会有Controller和Device，他们的关系可以简单的对应于profibus的Master和Slave，当然，是有区别的，但这样对应可以有助于理解。另外由于profinet是基于以太网的，所以可以有以太网的星型、树形、总线型等拓扑结构，而profibus只有总线型。所以profinet就是把profibus的主从结构和ethernet的拓扑结构相结合的产物，其他像等时性等西门子鼓吹的特性其实以太网也有，只不过profinet由于有Controller这样的控制单元可以提高等时性的精度而已。 PROFINET 是一种新的以太网通讯系统，是由西门子公司和 Profibus 用户协会开发。 PROFINET 具有多制造商产品之间的通讯能力，自动化和工程模式，并针对分布式智能自动化系统进行了优化。其应用结果能够大大节省配置和调试费用。 PROFINET 系统集成了基于 Profibus 的系统，提供了对现有系统投资的保护。它也可以集成其它现场总线系统。 PROFINET 是一种支持分布式自动化的高级通讯系统。除了通讯功能外，PROFINET 还包括了分布式自动化概念的规范，这是基于制造商无关的对象和连接编辑器和 XML 设备描述语言。以太网 TCP/IP 被用于智能设备之间时间要求不严格的通讯。所有时间要求严格的实时数据都是通过标准的 Profibus DP 技术传输，数据可以从 Profibus DP 网络通过代理集成到 PROFINET 系统。 PROFINET 是唯一使用已有的 IT 标准，没有定义其专用工业应用协议的总线。它的对象模式的是基于微软公司组件对象模式 (COM) 技术。对于网络上所有分布式对象之间的交互操作，均使用微软公司的 DCOM 协议和标准 TCP 和 UDP 协议。 在 PROFINET 概念中，设备和工厂被分成为技术模块，每个模块包括机械、电子和应用软件。这些组件的应用软件可使用专用的编程工具进行开发并下载到相关的控制器中。这些专用软件必须实现 PROFINET 组件软件接口，能够将 PROFINET 对象定义导出为 XML 语言。 XML 文件用于输入制造商无关的 PROFINET 连接编辑器来生成 PROFINET 元件。连接编辑器对网络上 PROFINET 元件之间的交换操作进行定义。最终，连接信息通过以太网 TCP-IP 下载到 PROFINET 设备中。 profinet(实时以太网)基于工业以太网,具有很好的实时性,可以直接连接现场设备(使用PROFINET IO),使用组件化的设计,PROFINET支持分布的自动化控制方式(PROFINET CBA,相当于主站间的通讯). 以太网应用到工业控制场合后，经过改进使用于工业现场的以太网，就成为工业以太网。如果你曾经使用过西门子的网卡CP343-1或CP443-1通讯的话，可能应用过ISO或TCP连接等。这样所使用的TCP和ISO就是应用在工业以太网上的协议。 PROFINET同样是西门子SIMATIC NET中的一个协议，具体说是众多协议的集合，其中包括PROFINET IO RT, CBA RT, IO IRT等等的实时协议。 所以说PROFINET和工业以太网不能比，只能说PROFINET是工业以太网上运行的实时协议而以。不过现在常常称有些网络是PROFINET网络，那是因为这个网络上应用了PROFINET协议而已。

　　西门子单元即CU320，它是驱动系统的大脑，负责控制和协调整个驱动系统中的所有模块，完成各轴的电流环、速度环甚至位置环的控制，并且同一块CU320 控制的各轴之间能相互交换数据，即任意一根轴能够读取控制单元上其它轴的数据，这一特征广泛被用作多轴之间的简单的速度同步。 　　根据连接外围I/O 模块的数量、轴控制模式、所需的功能以及CF 卡的不同，1 块CU320 能够控制轴的数量也不同。最大控制的轴数（指用带性能扩展1 的CF 卡）：通常为6 个伺服轴或4 个矢量轴或8 个V/F 轴。实际控制的轴数与CU320 的负荷（即所选的功能）有关，应以SIZER 配置软件为准。伺服轴和矢量轴不能用一块 CU320 来控制，即伺服轴和矢量轴不能混配在一块CU320 上，但伺服或矢量都能与V/F混配。 　　最大输出频率及弱磁：伺服为 650Hz，矢量和V/F 控制为300Hz。最大为5 倍的弱磁。最大控制的轴数（指用带性能扩展1 的CF 卡）：用作伺服控制时，最大为4 个轴；用作矢量控制时，最大为2 个轴，控制轴的数量不是绝对的，与CU320 的负荷有关，具体控制轴数应由实际应用决定。推荐使用SIZER 配置软件来决定所能控制的最大轴数。

脉动阵列（ Systolic Array ）计算矩阵乘法（ Array Multiplication ） 下一个目标是实现流水线输出，提升硬件资源的利用率。 脉动阵列 (Systolic Array) ：数据流同步流过相邻的二维阵列单元的处理器结构，一般不同方向流过不同数据。 结构： 矩阵计算： C 语言描述每个输出矩阵中的值： For I = 1 to N      For J = 1 to N           For K = 1 to N                C = C + A * B ; 运用 N x N processing units ，输入数据呈批次输入： 二维不同数据在同一时钟下依次输入每个处理单元，而后完成乘法并存在其寄存器中。     其中每个 PE （处理单元）结构如下： 是一个乘加单元   c=c+(a*b)   例子：计算两个３×３矩阵的乘积 结构：     在 CLK 驱动下的每一个步骤如下 : Clk1:   Clk2: Clk3: Clk4:          Clk5:     Clk6: Clk7: Clk8: 输出 功能仿真图： 在 start 上升沿到来后的第一个 CLK 上升沿开始计数 Count_start 高电平期间 Cout =1 时，准备 a11 和 b11; Cout =2 时，将数据打入寄存器，并计数出 a11*b11; Cout =3 时，计数 a11*b11+a12*b21 Cout =4 时，计数 a11*b11+a12*b21+a13*b31 Cout =5 时，用寄存器打一拍输出 Y11 。 其他类似。 时序仿真图： 连续运算，中间忘了将乘加单元寄存器清零的情况，功能仿真： 每次计算出结果后清零寄存器，修改后的功能仿真图： 数据在送入运算单元之前，采用寄存器打一拍，功能仿真图：       状态机便于实现控制。 状态机控制：功能仿真 时序仿真图：