【专家大讲堂】20200812PROFINET应用精要解析系列之PROFINET网络设计（第二讲）——新课预报

直播时间：2020年8月12日（周三）19:30-20:30

主讲专家：李晓炜

直播课主要内容： 

PROFINET如何配置以下参数，能让网络最优最稳定？

-发送时钟

-更新时间

-看门狗时间

-设备名称、IP地址、MAC地址

 课程回看：

PROFINET应用精要解析系列之PROFINET网络设计（第一讲）

http://www.ad.siemens.com.cn/service/elearning/Course/2798.html

PROFINET应用精要解析系列之PROFINET网络设计（第二讲）

http://www.ad.siemens.com.cn/service/elearning/Course/2827.html

直播答疑汇总：

Q1以前说是profinet相对于常规的NRT流量可以优先转发，那碰到视频或者语音这种也有优先等级的流量，PN也是优先转发吗？

 A1:profinet分RT和IRT。

RT的优先转发依靠优先级实现，对于我们的pn设备，它的数据包中会自带优先级，交换机会不会优先转发这个数据，那就完全是在交换机层面上比较优先级。当碰到视频、语音也有优先级的流量，那么比较优先级，优先级别高，那么就优先转发，也就是说，先转发哪一个，完全取决于优先级。

IRT与RT不同，它的实时不是靠优先级实现，对于IRT来说，它的实时要求数据链路所有的硬件设备支持IRT的功能，通过IRT，会有IRT的对时，这样来预留带宽，来保证IRT数据能够实时更新。这样即使我的链路里面有视频、语音带有优先级的流量，IRT的网络设备也会优先保证IRT的数据去传递，保证实时。

Q2:更新时间，自动计算是不是更合适呀?

A2:是的，如果是默认情况下，绝大多数设备更新时间都是自动的。也就是说我们之前所说的所有计算，其实编程软件会根据流量、更新时间以及所有的负荷综合考虑来自动计算更新时间是否符合要求，所以说对于我们的更新时间或者参数，我们不需要更精确的人为指定，而是选择自动，这是一个相对傻瓜的方式，简单。

Q3:profinet的环网设备上面是否可以接入不支持MRP环网协议的设备？

A3:在环网中，接入不支持MRP环网协议的设备，从效果上来看，似乎能用的，但是会有两个问题。

如果环网上的设备不支持MRP协议，这样MRP的探测针会在非环网的设备上所有端口来泛洪传递，导致这些设备的其他端口的带宽被占用，容易引起通讯的不稳定。

当环网发生了故障，当网络重构时，因为非环网的设备不会立刻更新MAC 地址表，要等到老化时间到了才会清除MAC地址表，要重新学习，而这个时间会很长，所以环网切换的时候会导致掉站，所以不建议接入不支持MRP环网协议的设备。

Q4:profinet的网络里面是否可以使用第三方的网络设备和网络协议？

A4:从效果上来说，可行。因为环网协议通过堵塞端口来保证网络上形成一个非环状态来避免广播风暴，也就是说效果上是成环，但是通讯也能通，但是最大的问题时环网的重构时间，如果是常见的民用的环网协议，比如说快速生成数，这些协议的收敛时间都是几十秒以上，这些协议的收敛时间太长，会引起profinet网络的抖动，所以一般不建议在工业网络上采用第三方网络协议。

Q5:scalance X116搜不到IP地址是什么原因？

A5:scalance x系列交换机x200以下的系列都是非网管的，非网管的设备都是傻瓜式的交换机，即查即用，所以你去做ip的搜索或者分配是无法做到的，因为它是没有IP的。

Q6：有没有检测PN网络的软件?只能用抓包软件分析吗?西门子有相关的软件吗?

A6：西门子针对PN网络是有专门的软件和硬件的；硬件的话，西门子有一个专门的硬件叫BANY，BANY的软件去连上硬件设备，来通过检测pn整个数据的数据流，会自动帮你分析出pn的带宽、网络状况以及相关pn数据的抖动，这些都可以计算出来。

Q7:请问开放式西门子以太网开放tcp通讯和Profinet可以共用一个路由器，进入plc，PC？

A7:我觉得你是想问，在同一个交换机上既有tcp通讯又有Profinet通讯，如果是这个问题，当然是可以的。

因为profinet和一般的以太网通讯是兼容的，对于交换机来说，profinet RT的实时性有优先级，所以它会优先转发，它肯定会比不带优先级的TCPIP的通讯要优先处理，所以你接到一个交换机上的话，是可以的。

Q8:如果PN的数据和视频数据都优先转发了，那么是不是交换机该端口上负载比较大，比如达到80%也没有关系呢？

A8:如果视频数据本身也有优先级，甚至高于PN优先级。这个时候的话，首先PN的话走RT通讯，这种规划已经不合适了，因为你的数据链路上有有大量的优先级比它高的数据，在交换机层面上不能保证优先转发，所以使用IRT比较合适。另外就是，关于交换机端口负荷达到80%是否合适，完全取决于交换机产品的性能。

Q9:profinet和以太网的网线接法是否一样？

A9:是一样的。由于profinet本身就是基于以太网的，所以在物理层面profinet和以太网的设计没有太大区别，所以从网线的接法来说，是一样的；只是对于profinet来说，因为都是基于百兆全双工的，所以我们都是使用四芯线，不是使用这种八芯的千兆网线。

Q10:Profinet 的协议本身是公开的吗？是否有文档可以下载？

A10:是的，profinet的协议本身是公开的。它有一系列的规范来指导网络设计，包括硬件、软件都有专门的文档。大家如果感兴趣，可以上PI的网站，上面都有相关的资料。

Q11:老师，可以使用两个交换机串联使用吗？

A11:可以。因为两个交换机串联使用相当于星型加总线型的综合型拓扑，这是一个很常规的应用，没有问题。

Q12:在profinet网络里，使用网管型交换机好还是非网管型交换机好？

A12:这个问题是这样的，使用非网管型交换机做profinet通讯也是没问题的，但是使用网管型交换机的好处是什么？第一，网管型交换机一般可以组成环网；第二，对于网管型交换机来说，内部存在管理和诊断性的功能，当网络出现问题时，网管型交换机可以通过端口的状态来检查链路，为我们的诊断提供依据；第三，对于网管型交换机可以进行网络管理，这样对组播数据、广播数据进行优化，这样的话来避免这些数据在网络上泛红，来影响PN网络。

Q13:老师，PLC上profinet接口连接到PC以太网接口，这个属于profinet通讯还是TCPIP通讯？

A13:首先我们知道profinet是基于以太网的，在这条网线上，我们既可以走profinet通讯也可以走TCPIP通讯，这两种通讯可以同时去走的。到底我们的PC和PLC上走的是哪一条通讯，和PC上最终的应用软件有关。如果应用软件它走的是基于TCPIP的协议，那么它就是TCPIP协议；如果你最终的软件组态了profinet的应用，它和cpu走profinet，那么它就是profinet协议。

Q14:工业用一般几类网线，如果长度超过20米，选什么样网线好些？

A14:工业的网线与民用的一样，一般常用的是五类线和六类线。对于profinet来说，通常用的是五类线，四芯的，基于百兆全双工；六类线一般是八芯千兆的。对于PN设备，因为是百兆全双工，一般都选四芯线。

至于长度，一般来说是和网线质量有关，一般超五类网线的要求、规范上，物理规范上不能超过100米，至于具体长度能传多长，在网线出厂时，厂家都会进行相关的测试；对于西门子的工业网线来说，不同的网线它的有效距离也不一样，70、80，也有100米的。

所以说在工业环境下选择网线，我们建议尽量选择工业级别的网线，尤其是像西门子的profinet网线，它两端都是金属头，并且中间带屏蔽层，屏蔽层通过金属头来保证可靠接地，这样来保证线路上有一个良好的抗干扰能力，这是工业上选择网线比较注意的事项。

Q15:谢谢，如果长度过长，中间加交换机或其他中转设备会不会好些？

A15:可以。如果我们通过交换机来集联，也可以减少每根网线的距离。但是需要注意的是，如果我们成一个线性拓扑，那我们这种线性拓扑集联程度过深，容易引起较大延迟；如果我们集联程度不深但距离较远，那么建议中间最好走光纤，因为通过光纤在工业环境下可以有效避免EMC的干扰，这是可以选择的。

Q16:profinet通讯能不能够路由？

A16:首先profinet通讯并不是说指有一种通讯，就叫做profinet通讯，不是的，profinet是一个通讯服务集，它里面既有基于2层的实时通讯，如RT、IRT，还有基于3层的，基于TCPIP和UDPIP这样的服务。对于TCPIP和UDPIP，因为是基于IP的服务，所以当然是可以路由的，前提是你的网络中必须有路由器。但是对于profinet中的RT、IRT的实时数据，因为它是靠MAC地址传递的，和IP没什么关系，没有办法直接路由。

Q17:pn出现偶尔丢站是什么原因，网站交换机都换过。

A17:PN掉站的原因有很多种。如果掉的是某一个站，那么先查一下网线的硬件，看一看是否网线质量的问题，网线长度是否过长，EMC是否有干扰。如果说这些都查了，或者说不方便查，那么我们也可以尝试把PN的刷新时间适当放大，看有没有改善。如果放大之后仍然会出现频繁掉站，那么必须分析网络干扰和网络延迟的问题。所以我们为什么建议在profinet网络里使用网管型交换机，如果使用网管型交换机，我们可以看到每一个端口上的数据包的状况，如果有错误包的话，是可以很明显地看到的。

同时这个问题涉及到PN的诊断，这个在后续讲座中会提及。

Q18:PROFINET网线应当双端接地吧？

A18:profinet的接地与DP类似，要求我们每一个点都要把金属头和屏蔽层接起来，相当于在网络里多端接地。

Q19:您好，网管型交换机组建环网需要对交换机进行设置吗？

A19:对于西门子的scalance x系列，网管型交换机在出厂时默认激活环网功能，并且设置好了默认的环网接口。所以说我们拿到了交换机之后，如果我们把环网连接在默认的环网接口上，直接可以成环去使用的，不需要做任何设置。如果我们希望进入环网交换机的配置页面，去更改环网角色或环网接口时，我们就必须为交换机分配IP地址、静态管理页面，去做相关配置。

欢迎大家继续盖楼，探讨本话题相关内容。

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