S71200PROFINET通信概述

cjhsf2019

PROFINET 通信口

S7-1200 CPU 本体上集成了一个 PROFINET 通信口，支持以太网和基于 TCP/IP和UDP 的通信标准。这个PROFINET 物理接口是支持10/100Mb/s的 RJ45口，支持电缆交叉自适应，因此一个标准的或是交叉的以太网线都可以用于这个接口。使用这个通信口可以实现 S7-1200 CPU 与编程设备的通信，与HMI触摸屏的通信，以及与其它 CPU 之间的通信。

支持的协议和最大的连接资源

S7-1200 CPU 的PROFINET 通信口主要支持以下通信协议及服务

• Profinet IO （V2.0开始）
• S7 通信 （V2.0开始支持客户端）
• TCP
• ISO on TCP
• UDP（V2.0开始）
• Modbus TCP
• HMI通信
• Web通信（V2.0开始）
  

硬件版本 V4.1 支持的协议和最大的连接资源：S7-1200的连接资源

分配给每个类别的预留连接资源数为固定值；您无法更改这些值。 但可组态 6个"可用自由连接"以按照应用要求增加任意类别的连接数。

● 示例1: 1 个 PG 具有 3 个可用连接资源。 根据当前使用的 PG 功能，该 PG 实际可能使用其可用连接资源的 1、2 或 3。 在 S7-1200 中，始终保证至少有 1 个 PG，但不允许超过 1 个 PG。

在CPU属性>常规>连接资源显示:

HMI连接资源

● 示例2：HMI 具有 12 个可用连接资源。 根据您拥有的 HMI 类型或型号以及使用的 HMI 功能，每个 HMI 实际可能使用其可用连接资源中的 1 个、2 个或 3 个。 考虑到正在使用的可用连接资源数，可以同时使用 4 个以上的 HMI。 HMI 可利用其可用连接资源（每个 1 个，共 3 个）实现下列功能：

• 读取
• 写入
• 报警和诊断
  

	HMI 1	HMI 2	HMI 3	HMI 4	HMI 5	HMI
使用的连接资源	2	2	2	3	3	12

以上示例共有5个HMI设备访问S7-1200,占用了S7-1200的12个HMI连接资源。

对于S7-1200 V4.1以上版本，有6个动态连接资源可以用于HMI连接。所以它们的最大HMI连接资源数可以达到18个。对于之前的版本只能用预留的HMI连接资源用于HMI访问。

HMI设备占S7-1200的HMI连接资源个数

• 基于 WinCC TIA Portal的组态：
  

	资源数（默认）	简单通讯	系统诊断	运行系统报警记录
基本面板	1	1	1	-
多功能面板	2	1	-	-
精智面板	2	1	2	-
WinCC RT Advanced	2	1	2	-
WinCC RT Professional	3	2	2	3

注：“资源数（默认）”是当HMI与S7-1200在一个项目中组态HMI连接时，会占用S7-1200的组态的HMI连接个数。

如图：示例中HMI_2 为精智面板。

这个连接个数是这个HMI设备所能占用S7-1200的最大HMI连接个数，可以作为选型参考。

• 目前Smart pannel不支持S7-1200
• 可以访问S7-1200的HMI面板的其他信息
  

硬件版本 V3.0 支持的协议和最大的连接资源：

• 3个连接用于操作面板
• 1个连接用于编程设备（PG）与 CPU 的通信
• 8个连接用于Open IE ( TCP, ISO on TCP, UDP) 的编程通信，使用T-block 指令来实现
• 3个连接用于S7 通信的服务器端连接，可以实现与S7-200，S7-300以及 S7-400 的以太网S7 通信
• 8个连接用于S7 通信的客户端连接，可以实现与S7-200，S7-300以及 S7-400 的以太网S7 通信
  

连接数是固定不变的，不能自定义。

注意：建立被动的TCP 、ISO on TCP 和UDP的连接时，建议使用端口范围: 2000~5000。一些端口号和TSAP 号是受到限制不能被使用的。 下列端口号和TSAP号不能使用：

• ISO TSAP (passive): 01.00, 01.01, 02.00, 02.01, 03.00, 03.01
• TCP/UDP port (passive): 20, 21, 25, 80, 102, 135, 161, 34962 … 34964,53, 80, 162, 443, 520, 9001
  

硬件版本 V2.0~V2.2 支持的协议和最大的连接资源：

• 3个连接用于非 Comfort pannel触摸屏或2个连接用于Comfort pannel与 CPU 的通信
• 1个连接用于编程设备（PG）与 CPU 的通信
• 8个连接用于Open IE ( TCP, ISO on TCP, UDP) 的编程通信，使用T-block 指令来实现
• 3个连接用于S7 通信的服务器端连接，可以实现与S7-200，S7-300以及 S7-400 的以太网S7 通信
• 8个连接用于S7 通信的客户端连接，可以实现与S7-200，S7-300以及 S7-400 的以太网S7 通信
  

硬件版本 V1.0 S7-1200

• 3个连接用于非 Comfort pannel触摸屏或2个连接用于Comfort pannel与 CPU 的通信
• 1个连接用于编程设备（PG）与 CPU 的通信
• 8个连接用于Open IE ( TCP, ISO on TCP) 的编程通信，使用T-block 指令来实现
• 3个连接用于S7 通信的服务器端连接，可以实现与S7-200，S7-300以及 S7-400 的以太网S7 通信
  

物理网络连接

• S7-1200 CPU的PROFINET 口有两种网络连接方法：
  直接连接：当一个S7-1200 CPU与一个编程设备，或是HMI ，或是另一个PLC通信时，也就是说只有两个通信设备时，实现的是直接通信。直接连接不需要使用交换机，用网线直接连接两个设备即可。
  
  

• 网络连接：当多个通信设备进行通信时，也就是说通信设备为两个以上时，实现的是网络连接。
  多个通信设备的网络连接需要使用以太网交换机来实现。可以使用导轨安装的西门子 CSM1277 的 4 口交换机连接其它 CPU 及 HMI 设备。CSM1277 交换机是即插即用的，使用前不用做任何设置。
  
  ① CSM1277 以太网交换机
  

PLC与PLC之间通信的过程

• 实现两个CPU 之间通信的步骤
  ① 建立硬件通信物理连接：由于S7-1200 CPU 的PROFINET 物理接口支持交叉自适应功能，因此连接两个 CPU 既可以使用标准的以太网电缆也可以使用交叉的以太网线。两个CPU的连接可以直接连接，不需要使用交换机。
  ② 配置硬件设备：在 “Device View” 中配置硬件组态。
  ③ 配置永久IP 地址：为两个CPU 配置不同的永久IP 地址
  ④ 在网络连接中建立两个 CPU 的逻辑网络连接
  ⑤ 编程配置连接及发送、接收数据参数。在两个 CPU 里分别调用TSEND_C或TSEND、TRCV_C或TRCV 通信指令，并配置参数，使能双边通信。
  

• 配置 CPU之间的逻辑网络连接
  配置完 CPU 的硬件后，在网络视图下，创建两个设备的连接。
  要想创建PROFINET 的逻辑连接，用鼠标点中第一个 PLC 上的PROFINET通信口的绿色小方框，然后拖拽出一条线，到另外一个PLC 上的PROFINET通信口上，松开鼠标，连接就建立起来了。
  
  
  

PROFINET 通信

PROFINET 是开放的、标准的、实时的工业以太网标准。

PROFINET 作为基于以太网的自动化标准，它定义了跨厂商的通信、自动化系统和工程组态模式 。

借助 PROFINET IO 实现一种允许所有站随时访问网络的交换技术。 作为 PROFINET 的一部分，PROFINET IO 是用于实现模块化、分布式应用的通信概念。这样，通过多个节点的并行数据传输可更有效地使用网络。 PROFINET IO 以交换式以太网全双工操作和 100 Mbit/s 带宽为基础。

PROFINET IO 基于 20 年来 PROFIBUS DP 的成功应用经验，并将常用的用户操作与以太网技术中的新概念相结合。

这可确保 PROFIBUS DP 向 PROFINET 环境的平滑移植。

PROFINET 的目标是：
● 基于工业以太网建立开放式自动化以太网标准
尽管工业以太网和标准以太网组件可以一起使用，但工业以太网设备更加稳定可靠，因此更适合于工业环境（温度、抗干扰等）。
● 使用 TCP/IP 和 IT 标准
● 实现有实时要求的自动化应用
● 全集成现场总线系统

PROFINET IO 分为IO 控制器, IO 设备, IO 监视器：

PROFINET IO 控制器指用于对连接的 IO 设备进行寻址的设备。这意味着 IO 控制器将与分配的现场设备交换输入和输出信号。IO 控制器通常是运行自动化程序的控制器。

PROFINET IO 设备指分配给其中一个 IO 控制器（例如，远程 IO、阀终端、变频器和交换机）的分布式现场设备。

PROFINET IO 监控器指用于调试和诊断的编程设备、PC 或 HMI 设备。

S7-1200 PROFINET 通信口

CPU硬件版本	接口类型	控制器功能	智能IO设备功能	可带IO设备最大数量	扩展站子模块最大数量总和
V4.0	PROFINET	√	√	16	256
V3.0	PROFINET	√	×	16	256
V2.2	PROFINET	√	×	8	128