一 | PROFINET 通信介绍 |
Profinet是一种开放的工业以太网标准,由PI(Profibus& ProfinetInternational)组织制定和维护。它结合了以太网的高速通信能力和工业自动化的实时需求,广泛应用于制造业、过程自动化和机械控制领域。Profinet支持各种通信协议,包括TCP/IP、UDP/IP和实时以太网,能够满足不同工业应用对实时性、稳定性和灵活性的要求。
Profinet通信协议的主要特点如下:
- 实时性:Profinet支持实时通信,可以在1ms内传输数据,满足工业控制对实时性的高要求。
- 灵活性:Profinet支持各种以太网设备和拓扑结构,如交换机、路由器、星型、环型和线性拓扑等,易于实现复杂的工业网络布局。
- 可靠性:Profinet采用循环冗余校验(CRC)和应答机制,确保数据的正确传输和完整性。
- 冗余性:Profinet支持设备、网络和电源冗余,提高系统的可靠性和稳定性。
- 易用性:Profinet提供简单的配置和诊断工具,方便工程师进行系统设计和维护。
Profinet通信协议的架构包括以下几个部分:
- IO系统:由IO控制器(如PLC)和IO设备(如传感器、执行器、远程IO等)组成,负责实时数据的采集和控制。
- IO监视器:负责监控IO系统的状态和数据传输,确保系统的稳定运行。
- IO诊断:用于诊断IO系统的故障和异常,帮助工程师快速定位和解决问题。
- 工程工具:用于配置、调试和维护Profinet网络,支持设备的自动发现和参数设置。
- 服务:包括时间同步、报警处理、设备参数备份等功能,为工业控制系统提供全面的网络服务。
二 | s7-1200 PROFINET 通信说明 |
s7-1200 plc在应用中可作为IO控制器使用,也可作为智能IO设备(CPU固件版本不低于V4.0)使用;在西门子中通常把这类控制器称为“I-Device”(智能设备),网络架构如下图所示:
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智能设备的应用领域:
- 分布式处理 可以将复杂自动化任务划分为较小的单元或子过程,这样简化了子任务的也优化了项目管理。
- 单独的子过程 通过使用智能设备,可以将分布广泛的大量复杂过程划分为具有可管理的多个子过程。
- 专有技术保护 智能设备接口描述使用 GSD 文件传输,而不是通过 STEP 7项目传输,这样用户程序的专有技术得以保护。
智能设备的优势:
简单链接 IO 控制器。
实现IO 控制器之间的实时通信。
通过将计算容量分发到智能设备可减轻 IO 控制器的负荷。
由于在局部处理过程数据,从而降低了通信负载。
可以管理单独 TIA 项目中子任务的处理 。
智能设备可以作为共享设备。
s7-1200 profinet通讯支持功能及IO数量如下表所示:
CPU硬件版本 | 接口类型 | 控制器功能 | 智能IO设备功能 | 可带IO设备Zui大数量 | 扩展站子模块Zui大数量总和 |
V4.0 | PROFINET | √ | √ | 16 | 256 |
V3.0 | PROFINET | √ | × | 16 | 256 |
V2.2 | PROFINET | √ | × | 8 | 128 |