在PCS 7系統(tǒng)中應(yīng)用PROFINET

PROFINET是基于工業(yè)以太網(wǎng)的新一代開放式現(xiàn)場(chǎng)總線，相比PROFIBUS，其不僅滿足現(xiàn)場(chǎng)總線必須的IO通訊確定性、實(shí)時(shí)性、可診斷性等要求，還具有以太網(wǎng)級(jí)別的通訊速率、靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌琁T開放性等先進(jìn)特性。

基于工業(yè)以太網(wǎng)的PROFINET現(xiàn)場(chǎng)總線

SIMATIC PCS 7系統(tǒng)一直以來都在擴(kuò)展對(duì)PROFINET的應(yīng)用。特別是自PCS7 V8.0起，S7-400H V6版本開始支持PROFINET，并且不斷推出支持系統(tǒng)冗余的PROFINET IO?設(shè)備，使得PROFINET IO的冗余方案成為可能。

PCS 7中的PROFINET應(yīng)用

PCS 7系統(tǒng)中支持的PROFINET功能

基于DCS行業(yè)的應(yīng)用需要，PCS 7支持PROFINET的以下關(guān)鍵功能：

1.????PROFINET IO通訊：適用于工業(yè)自動(dòng)化的IO實(shí)時(shí)通訊，通過工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行分布式IO擴(kuò)展。在PROFIBUS DP總線中，CPU和分布式IO被稱為DP主站和DP從站，而在PROFINET IO總線中則稱之為IO?控制器（IO controller）和IO?設(shè)備（IO Device）。

2.????MRP：?在工業(yè)以太網(wǎng)中的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲袑?shí)現(xiàn)冗余的傳輸路徑。介質(zhì)冗余協(xié)議（Media Redundancy Protocol）是PROFINET中定義的環(huán)網(wǎng)管理功能，用于保證網(wǎng)絡(luò)和工廠的可用性。冗余的傳輸路徑（環(huán)形拓?fù)洌┐_保了當(dāng)一條傳輸路徑失效時(shí)其替換路徑是生效的。構(gòu)成MRP環(huán)網(wǎng)的設(shè)備均需支持MRP協(xié)議，例如，S7-400H CPU、ET200M、ET200SP及大部分西門子交換機(jī)。不支持MRP功能的設(shè)備可以通過MRP交換機(jī)連接入環(huán)網(wǎng)。

當(dāng)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)，MRP環(huán)網(wǎng)的最大重構(gòu)時(shí)間為200ms。這要求環(huán)網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不超過50個(gè)。

MRP環(huán)典型結(jié)構(gòu)

3.????系統(tǒng)冗余（System Redundancy，簡(jiǎn)稱SR）: IO設(shè)備通過PROFINET與兩個(gè)容錯(cuò)的CPU之間進(jìn)行通訊連接。該通訊連接可以通過任何拓?fù)涞幕ミB來建立，并不局限于環(huán)網(wǎng)拓?fù)洌瑢?duì)交換機(jī)也沒有要求。

圖2-2?系統(tǒng)冗余功能對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錄]有要求

當(dāng)IO設(shè)備與主控制器之間通訊故障后，IO?設(shè)備的控制權(quán)立即切換到備控制器，切換時(shí)間最小為30ms典型值為100ms。這要求鏈路中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)量不超過64個(gè).

目前支持SR的PROFINET設(shè)備有：

???ET200M?HF V4.0

???ET200SP?HF V3.0

???Simocode?pro V PN V1.2.0

???SIMATIC?S120

注意：

???ET200SP?和Simocode pro V的SR功能要求PCS 7 V8.1以上。

???如果IO設(shè)備不支持SR功能，則只能做為H-CPU的單邊IO，例如，ET200S和IE/PB Link。

?

4.?????Profisafe故障安全功能：可以通過ET200M PN擴(kuò)展故障安全模塊F IO。

5.?????可以通過IE/PB Link擴(kuò)展DP從站。

6.?????可以通過IE/PB Link DP/PA Coupler方式擴(kuò)展PA儀表系統(tǒng)。

7.?????HART通訊：自PCS 7 V8.0 SP1起，支持在PROFINET上的HART通訊。

8.?????支持SIMATIC PDM?（自PDM V8.1起）。

?PROFINET暫不支持以下功能

1.????HCiR(不停機(jī)修改硬件組態(tài))：任何對(duì)PROFINET總線，IO模塊，IO通道（例如，激活或禁用通道，修改AI通道類型由電壓型至電流型）的更改都必須停機(jī)下載

2.????IO冗余：系統(tǒng)冗余功能（SR）只能實(shí)現(xiàn)Switch IO,?不支IO?模塊冗余。

3.????Timestamp（高精度時(shí)間戮功能）：不能組態(tài)SOE。

如需使用這些功能需選擇PROFIBUS DP方案。

更多信息：

1.????PROFINET IO與PROFIBUS DP的關(guān)鍵參數(shù)比較

2.????PCS 7系統(tǒng)中的PROFINET方案配置

3.????PCS 7系統(tǒng)中的PROFINET硬件選擇

4.????PCS 7系統(tǒng)中的PROFINET組態(tài)

5.????PROFINET網(wǎng)絡(luò)中的冗余：系統(tǒng)冗余System Redundancy與介質(zhì)冗余MRP

6.????PROFINET拓?fù)?/p>

7.????PROFINET環(huán)網(wǎng)

8.????將其它現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備集成到PROFINET

9.????PROFINET常見問題