专家大讲堂《PLC通信原理探秘》系列视频：https://www.ad.siemens.com.cn/service/elearning/series/288.html

连载之一： 【PLC通信原理探秘】大讲堂幕后彩蛋之序言

连载之二： 【PLC通信原理探秘】大讲堂幕后彩蛋之初探

连载之三： 【PLC通信原理探秘】大讲堂幕后彩蛋之失败

连载之四： 【PLC通信原理探秘】大讲堂幕后彩蛋之曙光

连载之五： 【PLC通信原理探秘】大讲堂幕后彩蛋之黑暗

连载之六： 【PLC通信原理探秘】大讲堂幕后彩蛋之破局

连载之七： 【PLC通信原理探秘】大讲堂幕后彩蛋之扬帆

        通过前面所描述的原理，理解了时间片和CCP通信的概念，理解了通信是如何进行的，同时也提醒我对于通信编程的一些注意事项。例如，同样的程序，未必在300PLC和400PLC的运行结果就相同，等等。对于完整的CPU循环周期，仅剩下PII和PIQ了，它们对于在CPU的完整循环周期中起到的作用是什么呢？它们又何通信有什么关系呢？

        很遗憾，在当时并没有想这个问题，因为日常工作还需要做，有限的自由时间全部铺在了理解时间片和CCP的通信上面。不过，因为我日常也支持Profinet的相关工作，柳暗花明的故事也就出现了，这也恰恰说明通信服务的原理是相通的。

        我们知道Profinet的IO是周期性的，这意味着CPU和分布式IO的设备之间周期性的交换过程数据。通过Wireshark能够看见CPU和分布式IO按照Step7定义的周期时间，例如刷新时间为2ms，进行交换过程数据。这些数据就是分布式IO上面的IO数据，在具体就是CPU向分布式IO周期性2ms发送Output的数据帧，相应的分布式IO发送Input帧周期性2ms给CPU。

        那么分布式IO按照Step7定义的周期进行数据交换，而CPU也有自己的循环周期，那么这两个周期如何配合来实现交换数据呢？

        首先，设置PN的IO刷新时间为1ms。我还使用那个延时程序，延时5秒钟，在OB1中，写一个简单的程序：

AN Q0.0

=Q0.0

A M100.0

JCN jmp

L MW0

Next: T MW2

CALL “WAIT”

WT:=10000

L MW2

LOOP next

jmp: NOP 0

        结果就是IO模板上的Q0.0变化很慢，目测是和CPU的循环周期5秒钟一致。通过Wireshark，可以看见其相关的变化位的时间间隔约为5秒钟。这也是正常的，因为CPU的循环周期是5秒钟，这也意味着每隔5秒钟刷新PII和PIQ，即使外部的PN的刷新时间是1ms，那么真正的IO刷新确是按照CPU的周期完成的。

        由此可见PII和PIQ的数据变化是在CPU的每一个循环周期开始才去刷新，从而可以保证IO数据在一个CPU循环周期中保持不变，那么这样想象一下，PII和PIQ每个CPU的周期都要和一个缓冲区去交换IO数据，而这个缓冲区的数据在不断的与外部的IO设备上的数据进行数据交换，也就是说这个缓冲区的数据随着外部PN的刷新时间在不断的变化，这个缓冲区我就叫它—外设IO区，即外设Output区对于PIQ过程映像Output，外设Input区，对应PII过程映像Input。PII和PIQ的数据随着CPU的循环周期是一致的，而外设IO区数据是不一致的，因为它不随着CPU的周期变化而变化。        

        那么需要注意的是如果想周期性的能够响应外部的IO变化，那么这种情况下就必须要使CPU的循环周期能够适应PN的刷新周期。例如，PN IO的刷新周期是8ms，那么CPU的循环周期要小于8ms，这样就可以按照大约按照8ms的周期来刷新IO了。

        问题又来了，我的程序如果编写的很大呢，CPU运行的循环周期如果大于8ms呢？此外，又牵扯到数据一致性的概念，它对于通信的意义到底在哪里？如何定义数据一致性的长度？或者说数据一致性的长度是依据什么来设定的？再次记到笔记本中，用于提醒自己还有这些问题要继续探索。

----------未完待续----------

连载之九： 【PLC通信原理探秘】大讲堂幕后彩蛋之花明

连载汇总： 【PLC通信原理探秘】系列连载故事汇总

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