PROFINET常見(jiàn)問(wèn)題解答

PN 什么時(shí)候像DP一樣可以直接用I/O讀取 而不必必須用FC11/12去讀寫(xiě)PN IO的數據就更加方便了？

PROFINET對于西門(mén)子的客戶(hù)來(lái)說(shuō)其中的優(yōu)勢之一就是在Step7中PROFINET IO與PROFIBUS DP具有相似的組態(tài)和編程，這樣方便用戶(hù)快速的使用PROFIENT。目前，西門(mén)子的PROFINET產(chǎn)品很多，從PLC到分布式IO再到驅動(dòng)。使用集成的PN接口的PLC，例如CPU315-2PN/DP，CPU416-3PN/DP或CP443-1等等可以直接訪(fǎng)問(wèn)外圍IO設備，這一點(diǎn)與CPU315-2DP,CPU416-2DP或CP443-5直接訪(fǎng)問(wèn)DP從站的編程方式是一樣。而且在保證數據連續性上面，PROFINET也使用SFC14和SFC15。而對于CP343-1的PN IO控制器的編程方式則與CP342-5DP主站相似，需要編寫(xiě)FC11PNIO_SEND和FC12PNIO_RECV來(lái)與IO設備進(jìn)行通訊。

PROFINET拿出來(lái)聽(tīng)別人說(shuō)都是“以太網(wǎng)”方式通訊？

很明顯太多人對這些東西相互見(jiàn)的區分不夠，或者說(shuō)PROFINET與以太網(wǎng)，搞得像SIEMENS當時(shí)的PCS7與PLC的概念似的，讓覺(jué)得有聯(lián)系，但是好象又說(shuō)不清楚，得過(guò)“段”時(shí)間后才能逐漸消化。

以太網(wǎng)應該是未來(lái)總線(xiàn)發(fā)展的一個(gè)大趨勢吧？

不過(guò)PROFINET還不完全等同于以太網(wǎng)，要從實(shí)質(zhì)上的接受，怕是還需要一段時(shí)間。并且，PROFINET的價(jià)格，畢竟還是相對貴一些，也就直接導致了我們失去了不少實(shí)際接觸的機會(huì )。過(guò)去，工業(yè)以太網(wǎng)是自動(dòng)化領(lǐng)域控制層的主要網(wǎng)絡(luò )類(lèi)型之一，用于連接PLC和PLC或者PLC和上位機。這僅僅提到的是連接網(wǎng)絡(luò )的物理介質(zhì)，即以太網(wǎng)。PLC之間或者PLC和PC之間通訊的時(shí)候，常常會(huì )使用網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，例如TCP/IP，UDP/IP，S7，ISO on TCP甚至FTP等IT協(xié)議，這些協(xié)議運行在工業(yè)以太網(wǎng)上，這樣才完成設備之間的數據交換。對于PROFINET與TCP等協(xié)議一樣運行在工業(yè)以太網(wǎng)上，只不過(guò)使用該協(xié)議主要用于現場(chǎng)級設備PLC和分布式IO之間的通訊，以及控制級PLC和PLC之間的通訊。所以從狹義上來(lái)說(shuō)，PROFINET就是工業(yè)以太網(wǎng)中的一個(gè)協(xié)議而以。而從廣義來(lái)說(shuō)，當網(wǎng)絡(luò )設備通訊使用PROFINET協(xié)議時(shí)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò )就可以稱(chēng)作PROFINET網(wǎng)絡(luò )。未來(lái)自動(dòng)化發(fā)展的趨勢之一就是工業(yè)以太網(wǎng)向現場(chǎng)級滲透，目前有多家電氣廠(chǎng)商提供實(shí)時(shí)以太網(wǎng)，用于現場(chǎng)級通訊。對于西門(mén)子來(lái)說(shuō)，PROFINET就是西門(mén)子未來(lái)自動(dòng)化發(fā)展的趨勢之一。

通訊距離是個(gè)問(wèn)題？

由于PROFINET基于工業(yè)以太網(wǎng)，那么以太網(wǎng)的多種的網(wǎng)絡(luò )拓撲和連接同樣適用于PROFINET。這一點(diǎn)從側面也反映了使用PROFINET不需要改變原來(lái)的網(wǎng)絡(luò )結構。這一點(diǎn)是PROFIBUS所不能比擬的。交換機是以太網(wǎng)中核心部件，同樣在PROFINET網(wǎng)絡(luò )中交換機也同樣是核心部件。網(wǎng)絡(luò )連接可以使用電氣或者光纖進(jìn)行連接，典型的電氣連接的長(cháng)度是100m，而光纖的連接距離就長(cháng)了，這與交換機的光纖接口或者光纖模塊的屬性有關(guān)系。目前，如果用戶(hù)選擇SCALANCE X400的MM491-2LH+單模光纖連接時(shí)，可以達到最遠距離為70公里。所以距離在PROFINET中不是問(wèn)題。而且由于以太網(wǎng)中的設備個(gè)數，從理論上不受任何限制，所以網(wǎng)絡(luò )規?？梢愿鶕?shí)際的需求，可大可小。

對于PROFINET，最終要的就是保證實(shí)時(shí)性。其他的都不是問(wèn)題。

對于類(lèi)似總線(xiàn)結構的PROFINET串聯(lián)網(wǎng)絡(luò )還好說(shuō)，中間沒(méi)有其他設備，而且數據包是直通的方式，沒(méi)有轉發(fā)，實(shí)時(shí)性應該是可以得到保證。

如果經(jīng)過(guò)交換機，而且其中摻雜著(zhù)其他數據，比如診斷、上位通訊時(shí)，交換機如何能保證PNIO的實(shí)時(shí)性，膠片講的不是很清楚啊。是不是必須使用IRT交換機。

如果需要三網(wǎng)合一（數據、語(yǔ)音、圖像），又如何能保證PNIO的實(shí)時(shí)性?

PROFINET基于工業(yè)以太網(wǎng)，與其它某些實(shí)時(shí)以太網(wǎng)不同，PROFINET允許其它的TCP/IP或IT數據一起在以太網(wǎng)上進(jìn)行傳輸。這也是PROFINET的開(kāi)放性的一個(gè)體現，這樣通過(guò)PROFINET網(wǎng)絡(luò )可以實(shí)現真正的“一網(wǎng)到底”。

PROFINET的網(wǎng)絡(luò )連接，交換機是核心部件，也就是沒(méi)有交換機就無(wú)法完成PROFINET通訊，即使使用雙端口的ET200進(jìn)行串聯(lián)，雙端口的交換機集成在ET200中。

PROFINET的實(shí)時(shí)性，需要了解PROFINET的協(xié)議和工作機制。PROFINET具有RT和IRT兩種等級的實(shí)時(shí)通訊。

對于RT，通訊雙方，按照Step7組態(tài)的各自的時(shí)鐘周期內，向對方發(fā)送一次數據，實(shí)現實(shí)時(shí)的數據交換。時(shí)鐘周期設置越短，實(shí)時(shí)性就越強。被發(fā)送出來(lái)的數據，交換機保證其實(shí)時(shí)性的唯一方式，就是根據PROFINET數據的QoS來(lái)轉發(fā)該數據，正如膠片所描述的，PROFINET的數據可能會(huì )被延遲，延遲的最主要原因就是NRT的報文和交換機的S&F。這時(shí)PROFINET的實(shí)行性的保證就主要依賴(lài)您，工程師去考慮實(shí)際的網(wǎng)絡(luò )拓撲結構，防止類(lèi)似的情況發(fā)生。必要時(shí)，調整Update time 和看門(mén)狗時(shí)間。

對于交換機，其工作方式，如膠片所說(shuō)有兩種，一種S&F，另一種是CT。普通交換機的工作方式使用S&F。雖然IRT的交換機的工作方式使用CT的方式，不過(guò)在網(wǎng)絡(luò )數據發(fā)生累積時(shí)，其工作模式會(huì )轉變成S&F。這樣與普通交換機相同。所以使用IRT交換機在應用RT時(shí)，數據負載不能接近滿(mǎn)負荷。

對于IRT，通訊雙方仍然按照Step7組態(tài)的各自的時(shí)鐘周期內，向對方發(fā)送一次數據，實(shí)現實(shí)時(shí)的數據交換。但是由于IRT的時(shí)鐘被同步，這樣IRT采用了帶寬預留的方式，也就是說(shuō)在這段時(shí)間內，只有IRT的數據才可以進(jìn)行傳輸，其它數據例如TCP或IT數據或者您所舉的數據、語(yǔ)音、圖像等數據是無(wú)法在這段時(shí)間內進(jìn)行傳輸。由于沒(méi)有數據與IRT的數據爭搶帶寬，于是保證了IRT數據的實(shí)時(shí)性。這時(shí)，一定要選擇IRT的交換機例如SCALANCE X200IRT或者選擇支持IRT的設備例如ET200S PN V6.0進(jìn)行相鄰連接，與RT不同，因為此時(shí)IRT的交換機是IRT實(shí)時(shí)性的唯一保證。不過(guò)PROFINET IRT還有另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，如果IRT設備之間由于某些原因無(wú)法完成時(shí)鐘同步，那么會(huì )以RT的方式進(jìn)行通訊。

綜上所述，如果需要三網(wǎng)合一（數據、語(yǔ)音、圖像），根據的實(shí)際負荷的大小以及網(wǎng)絡(luò )拓撲結構，來(lái)選擇RT或IRT的數據方式，都可以保證PROFINET數據交換的實(shí)時(shí)性！

PROFINET的通訊距離有問(wèn)題嗎？
由于PROFINET基于工業(yè)以太網(wǎng)，那么以太網(wǎng)的多種的網(wǎng)絡(luò )拓撲和連接方式同樣適用于PROFINET。這一點(diǎn)從側面也反映了使用PROFINET不需要改變原來(lái)的網(wǎng)絡(luò )拓撲結構。這一點(diǎn)是PROFIBUS所不能比擬的。
交換機是以太網(wǎng)中核心部件，同樣在PROFINET網(wǎng)絡(luò )中交換機也同樣是核心部件。網(wǎng)絡(luò )連接可以使用電氣或者光纖進(jìn)行連接，典型的電氣連接的長(cháng)度是100m，而光纖的連接距離就長(cháng)了，這與交換機的光纖接口或者光纖模塊的屬性有關(guān)系。目前，如果用戶(hù)選擇SCALANCEX400的MM491-2LH+單模光纖連接時(shí)，可以達到最遠距離為70公里。所以距離在PROFINET中不是問(wèn)題。而且由于以太網(wǎng)中的設備個(gè)數，從理論上不受任何限制，所以網(wǎng)絡(luò )規?？梢愿鶕?shí)際的需求，可大可小。本文來(lái)自織夢(mèng)