PROFINET 通信概述

PROFINET 通信

PROFINET 是开放的、标准的、实时的工业以太网标准。

PROFINET 作为基于以太网的自动化标准，它定义了跨厂商的通信、自动化系统和工程组态模式 。

借助 PROFINET IO 实现一种允许所有站随时访问网络的交换技术。 作为 PROFINET 的一部分，PROFINET IO 是用于实现模块化、分布式应用的通信概念。PROFINET IO 以交换式以太网全双工操作和 100 Mbit/s 带宽为基础。

PROFINET IO 基于 20 年来 PROFIBUS DP 的成功应用经验，并将常用的用户操作与以太网技术中的新概念相结合。

PROFINET 的目标是：

● 基于工业以太网建立开放式自动化以太网标准

尽管工业以太网和标准以太网组件可以一起使用，但工业以太网设备更加稳定可靠，因此更适合于工业环境（温度、抗干扰等）

● 使用 TCP/IP 和 IT 标准

● 实现有实时要求的自动化应用

● 全集成现场总线系统

PROFINET IO 分为 IO 控制器, IO 设备, IO 监视器：

PROFINET IO 控制器指用于对连接的 IO 设备进行寻址的设备。这意味着 IO 控制器将与分配的现场设备交换输入和输出信号。IO 控制器通常是运行自动化程序的控制器。

PROFINET IO 设备指分配给其中一个 IO 控制器（例如，远程 IO、阀终端、变频器和交换机）的分布式现场设备。

PROFINET IO 监控器指用于调试和诊断的编程设备、PC 或 HMI 设备。

1.1 PROFINET IO 的三种执行水平

• 非实时数据传输（NRT）:用于项目的监控和非实时要求的数据传输，例如项目的诊断，典型的通信时间为 100ms 。
• 实时通信（RT）：用于要求实时通信的过程数据，通过提高实时数据的优先级和优化数据堆栈（OSI 参考模型第 1 层和第 2 层）实现，可使用标准网络元件执行高性能的数据传输，典型的通信时间为 1～10ms 。
• 等时实时（IRT）: 用于实现 IO 通信中对 IO 处理性能极高的高端应用，等时实时可确保数据在相等的时间间隔进行数据传输，其典型通信时间为 0.25～1ms 。

1.2 S7-1200 G2 CPU PN 性能数据

S7-1200 G2 CPU 可使用 PROFINET IO RT 和 IRT 通信连接现场分布式站点（例如 ET200SP、ET200MP、SINAMICS S200 驱动器等）。S7-1200 G2 CPU 除了可以作为 PROFINET IO 控制器还可以作为 PROFINET IO 智能设备（I-Device）；S7-1200 G2 CPU 也支持共享设备（Shared-Device）功能，可与最多 2 个 PROFINET IO  控制器连接。表1 描述不同版本的 S7-1200 G2 CPU PN 性能数据。

表 1 S7-1200 G2 CPU PN 性能数据

1) 实际的组态字节大小还受限于过程映像区。

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