大家好，本篇我们开始讲解Profinet通信及其应用。

一、Profinet的介绍。Profinet是由PROFIBUS & PROFINET组织推出的开放式工业以太网标准。Profinet基于工业以太网，它遵循TCP/IP和IT标准，可以无缝集成现场总线，是实时以太网。Profinet包括如下部分：第一，安全；第二，过程控制；第三，实时通信；第四，分布式现场装置运动控制。分布式智能通过网络实现。IT标准和安全，这些是我们Profinet网络的一部分。

那么以太网、工业以太网和Profinet的区别是什么呢？以太网是指由施乐公司创建，并由施乐、英特尔和DEC联合开发的基带局域网规范，这个我们前面已经说过了。那么什么叫工业以太网？工业以太网就是用于工业领域的以太网，在技术上与普通以太网相兼容。由于产品在工业现场使用，对材料强度、适用性、可靠性、抗干扰性都有较高要求，而且工业以太网面向工业控制，对数据的实时性、确定性、可靠性要求较高。

我们看到，工业以太网实际上就是以太网的一部分，它是在以太网的基础上经过二次开发而成的。那么Profinet呢？Profinet是由PROFIBUS组织推出的基于工业以太网的自动化总线标准，Profinet为自动化通信领域提供了一套完整的解决方案，包括实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全及网络安全等。我们可以这样讲，Profinet又是工业以太网的一部分，所以以后我们见到这个概念的时候就很清楚了。

Profinet的分类：根据响应时间有三种通信方式。第一个是TCP/IP标准通信。Profinet工业以太网采用TCP/IP标准，响应时间为100毫秒，用于工厂级的通信。比方说我们进行故障诊断的时候，就可以采用这个标准。

第二，实时通信。对于现场的传感器和执行器设备的数据交换，响应时间一般是5到10毫秒，这就是实时通信，即RT。比方说我们PLC和远程IO模块之间的通信，一般就采用这个标准。

第三个就是等时同步实时通信，即IRT。这种通信一般用于要求比较高的运动控制场合，响应时间只有1毫秒，抖动误差不大于1微秒。所以我们这个标准中有三个等级：1毫秒、10毫秒、100毫秒。从这里我们可以看到，用于不同的场合：运动控制就用等时同步实时，一般的实时控制是10毫秒，100毫秒一般用于工厂级，这样就很清楚了。

Profinet又有两种应用方式，一种是Profinet IO，这个应用比较广泛。第二个是Profinet CBA，主要用于智能站点之间的通信。Profinet CBA应用较少。S7-1500的PLC不再支持CBA这个功能，而过去的S7-300和S7-400是支持的。

再看看Profinet控制器的特征。S7-1500 Profinet控制器支持PCPG通信，也就是说我即使不激活它的通信，它也都是支持的。Profinet控制器和Profinet设备都支持S7路由。注意同步模式，控制器是支持的，但设备不支持。设备上不支持同步模式，控制器上是支持的。

CM1542-1模块，我们看看它的特性。它是模块化的设计，有独立的网络和独立的处理器，这样可以分担一些CPU的功能。连接到现场的系统，既可以用OUC的方式连接，也可以用S7的方式连接。Profibus作为标准协议，支持128个IO设备站。这个就是CM1542-1模块。

我们来看看Profinet的通信模型。上位机和我们的IO控制器站进行通信。注意，这个通信是非循环数据，主要是用于参数化、诊断和监控，这个通信不是实时通信。IO控制器站和IO设备站之间的通信，这种在我们工控现场用的是最多的，它是循环数据通信，是实时通信。

这边也是一样的，我们看到控制器站和IO设备站，它可以进行循环通信，也可以进行非循环通信。比方说我控制器站要采集IO设备站上的状态信息或故障信息的时候，这个时候我们可以用非循环数据。

我们来举个例子。某系统由S7-1500 PLC、SM521、IM155-5 PN和SM522组成，这个IM155-5 PN就是一个接口通信模块。我们要实现在S7-1500上的两个按钮控制远程设备站上的电动机的启停，进行组态并编写程序。我们看到，1511这个是CPU，IM155-5 PN是接口模块，接口模块一般是在这个地方。SM521和SM522，这个是数字量输入模块，这个是数字量输出模块。还有交换机、个人计算机以及触摸屏。

需要网线和一套博图软件。我们来看看这个架构：CPU1511加上输入输出模块，ET200MP分布式IO站，其接口模块就是这个IM155-5 PN，还有数字量输入模块、数字量输出模块等等。这个通信架构实际上是集成PN口的CPU与ET200MP之间的连接。这个操作很简单，我们只要把CPU拖拽进来，再把IM155拖拽进来，直接把它们连接起来就可以了。

这里是要做启停控制，这是按钮的输入地址，这就是电动机的输出地址。我们可以看到硬件组态做好了以后，根本不需要编写通信方面的程序，只要把地址对应好就可以了。待会我们在做实验的时候，地址可能会和这个例子有所不同，这一点请注意。组态完了以后我们还需要修改从站的设备名称。什么意思？就是这个设备站，我们组态时给它分配的名称，例如是“IO-device-1”，但我们实际设备的名称可能不一样，那么我们怎么办呢？我们要修改实际设备的名称，一定要把它修改成和组态名称一致。

操作如下：选中这个站，单击右键，点击“分配名称”，弹出这个界面，然后我们只要选中设备后单击“更新列表”，再选中它，直接分配名称，那么这个名称就一致了。那么我们修改从站的名称也可以在这个项目树界面下进行，双击“在线和诊断”，点击“分配IP地址”，弹出界面后点击“分配设备名”，也可以修改设备站的名称和IP地址，这个操作还是容易的。

有一个问题，当有多个ET200SP或者ET200MP从站的时候，如何知道哪个是哪个？比方说192.168.0.2这个模块，对应现场哪一个？因为现场有好几个，这个时候有两种办法：第一种办法就是用MAC地址定位，因为MAC地址是唯一的，出厂时就是固定的，所以我们用MAC地址去找。第二个方法就用闪灯法，什么叫闪灯法呢？就比方说我在软件中选中192.168.0.2这个站，然后这里有一个闪烁LED的选项，我一勾选，看现场哪个站的指示灯在闪，那么哪个就是192.168.0.2。如果说只有一个从站的时候，你反正总共是唯一的，不需要去找。如果有两三个、四五个的时候，那么我们就用上面的任何一种方法都可以。在组态ET200SP的时候需要启用电位，而ET200MP的时候它是没有这个要求的。这个我们在前面讲Profibus的时候也讲过了。

只有浅蓝色的模块需要启用电位，深色的模块不需要。就像我们这个图样，这么多模块，只有这一个需要启用。那么如果说我现场全部是浅颜色的模块，你也可以只启用一个，其他的不启用也可以。浅色的模块至少要启用一个，也可以启用多个。ET200SP支持热插拔，而PLC本机的IO模块不支持热插拔。要注意浅色的模块比深色的模块是要贵一些，就是同样的型号规格的话，它要贵一点点。