在PCS 7系統中應用PROFINET

PROFINET是基于工業以太網的新一代開放式現場總線，相比PROFIBUS，其不僅滿足現場總線必須的IO通訊確定性、實時性、可診斷性等要求，還具有以太網級別的通訊速率、靈活的網絡拓撲，IT開放性等先進特性。

基于工業以太網的PROFINET現場總線

SIMATIC PCS 7系統一直以來都在擴展對PROFINET的應用。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冗余的PROFINET IO?設備，使得PROFINET IO的冗余方案成為可能。

PCS 7中的PROFINET應用

PCS 7系統中支持的PROFINET功能

基于DCS行業的應用需要，PCS 7支持PROFINET的以下關鍵功能：

1.????PROFINET IO通訊：適用于工業自動化的IO實時通訊，通過工業以太網進行分布式IO擴展。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?設備（IO Device）。

2.????MRP：?在工業以太網中的環形網絡拓撲中實現冗余的傳輸路徑。介質冗余協議（Media Redundancy Protocol）是PROFINET中定義的環網管理功能，用于保證網絡和工廠的可用性。冗余的傳輸路徑（環形拓撲）確保了當一條傳輸路徑失效時其替換路徑是生效的。構成MRP環網的設備均需支持MRP協議，例如，S7-400H CPU、ET200M、ET200SP及大部分西門子交換機。不支持MRP功能的設備可以通過MRP交換機連接入環網。

當發生網絡故障時，MRP環網的最大重構時間為200ms。這要求環網中的網絡設備不超過50個。

MRP環典型結構

3.????系統冗余（System Redundancy，簡稱SR）: IO設備通過PROFINET與兩個容錯的CPU之間進行通訊連接。該通訊連接可以通過任何拓撲的互連來建立，并不局限于環網拓撲，對交換機也沒有要求。

圖2-2?系統冗余功能對網絡拓撲沒有要求

當IO設備與主控制器之間通訊故障后，IO?設備的控制權立即切換到備控制器，切換時間最小為30ms典型值為100ms。這要求鏈路中的網絡設備數量不超過64個.

目前支持SR的PROFINET設備有：

???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擴展故障安全模塊F IO。

5.?????可以通過IE/PB Link擴展DP從站。

6.?????可以通過IE/PB Link DP/PA Coupler方式擴展PA儀表系統。

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(不停機修改硬件組態)：任何對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）的更改都必須停機下載

2.????IO冗余：系統冗余功能（SR）只能實現Switch IO,?不支IO?模塊冗余。

3.????Timestamp（高精度時間戮功能）：不能組態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的關鍵參數比較

2.????PCS 7系統中的PROFINET方案配置

3.????PCS 7系統中的PROFINET硬件選擇

4.????PCS 7系統中的PROFINET組態

5.????PROFINET網絡中的冗余：系統冗余System Redundancy與介質冗余MRP

6.????PROFINET拓撲

7.????PROFINET環網

8.????將其它現場總線設備集成到PROFINET

9.????PROFINET常見問題