前面的文章我們曾介紹過PROFINET技術包括PROFINET IO技術和PROFINET CBA技術。其中,前者是工業現場使用比較多的技術,今天這篇文章,我們就來介紹下PROFINET IO技術系統。

本文包括如下兩個主題:

PROFINET IO系統的組成;

PROFINET IO設備模型;

1、PROFINET IO系統的組成

PROFINET IO系統是一種分佈式的控制系統,它採用生產者/消費者模型進行數據交換,包括三種角色:IO控制器(IO Controller)、IO設備(IO Device)和IO監視器(IO Supervisor),其中:

IO控制器:PROFINET IO系統的主站,一般來說是PLC的CPU模塊。IO控制器執行各種控制任務,包括:執行用戶程序、與IO設備進行數據交換、處理各種通信請求等;

IO設備:PROFINET IO系統的從站,由分佈於現場的、用於獲取數據的IO模塊組成;

IO監視器:IO監視器用來組態、編程,並將相關的數據下載到IO控制器中,還可以對系統進行診斷和監控。最常見的IO監視器是用戶的編程電腦;

IO控制器即可以作爲數據的生產者,向組態好的IO設備輸出數據;也可以作爲數據的消費者,接收IO設備提供的數據;對於IO設備也與此類似,它消費IO控制器的輸出數據,也作爲生產者,向IO控制器提供數據;

一個PROFINET IO系統至少由一個IO控制器和一個IO設備組成,通常IO監視器作爲臨時角色進行調試或診斷;

舉個例子:一個CPU1515和一個ET200SP(比如,IM 155-6 PN ST)的分佈式子站就可以構成一個PROFINET IO系統,其中CPU1515是IO控制器,ET200SP是IO設備;

一個PROFINET IO系統可以有多個IO控制器,如果多個IO控制器要訪問同一個IO設備的相同數據,則必須將IO設備組態成共享設備。下面的鏈接介紹了什麼是共享設備:

2、PROFINET IO設備模型

PROFINET IO設備定義了一種基於槽(slot)的設備模型,如下圖所示:

第0號槽是設備接口模塊,比如ET200SP的IM155-6 ST模塊;設備接口模塊有PN接口,用來連接IO控制器;

從第1號槽開始,是設備的IO模塊;IO模塊獲取外部的輸入/輸出數據,並與設備接口模塊進行交換,從而將數據發送到IO控制器或者接受IO控制器的指令;

IO設備還需要提供數據記錄的功能,每個數據記錄都有相應的索引(Index)。通過在讀取數據記錄指令RDREC中指定相應的索引值,就可以讀取相關的數據記錄(非循環數據),比如讀取模塊的診斷信息;同樣的,也可以使用WRREC指令將相應的數據寫入到IO設備的數據記錄中;

好了,關於PROFINET IO系統就先介紹到這裏。本系列下一篇將介紹IO設備的名稱,這是PROFINET實際應用中比較重要的知識點。

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