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西門子G1206SL3211-0AB12-5UB1程序安裝
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11.2.1 PROFINET IO 的實時類別
PROFINET IO 是一個基于以太網(wǎng)技術(shù)的靈活實時通訊。它的靈活性主要在 3
種實時類別。
RT RT
通訊基于以太網(wǎng)。數(shù)據(jù)由分等級的以太網(wǎng)報文傳送。以太網(wǎng)不支持同步機制，因
此，PROFINET IO RT 無法實現(xiàn)等時同步運行！
循環(huán)數(shù)據(jù)交換的實際刷新時間取決于總線負(fù)載率、使用的設(shè)備和 I/O
數(shù)據(jù)的組態(tài)范圍。該時間是整數(shù)倍的發(fā)送周期。
這種實時類別分為 2 種：
● 高靈活 IRT
● 高性能 IRT
Config"中同步設(shè)置的選項。在下面的說明中，這兩種統(tǒng)稱為“IRT"。
設(shè)計 IRT 的條件：
● STEP 7 5.4 SP4 （HW-Config）
說明
配置 I/O 控制器和 I/O 設(shè)備上 PROFINET 接口的詳細(xì)信息請參見文檔：SIMOTION SCOUT 通訊系統(tǒng)手冊。
報文在一個確定的周期（Isochrones Real Time：IRT
等時同步實時）內(nèi)循壞地發(fā)送。報文在一個由硬件預(yù)留的帶寬內(nèi)交換。每個周期會產(chǎn)生一個 IRT 時間間隔和以太網(wǎng)時間間隔。
說明
高靈活 IRT 不適合用于等時同步通訊。
高性能 IRT
除了預(yù)留帶寬外，還可以通過設(shè)計時確定的報文通訊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)繼續(xù)。這樣就可以數(shù)據(jù)交換和確定機制的性能。IRT 時間間隔因而會比高靈活 IRT 中的間隔更短。
IRT 中除了數(shù)據(jù)傳輸?shù)葧r同步外，設(shè)備中的應(yīng)用周期，如位置控制周期和 IPO
周期等，也可以等時同步。這些都是軸控制、與總線實現(xiàn)同步的必要前提條件。在等時同步數(shù)據(jù)傳輸中，周期時間大大小于一毫秒、和周期開始的偏差（抖動）小于一微秒時，能夠為要求苛刻的運動控制應(yīng)用提供充足的效率余量。
和以太網(wǎng)和 PROFINET IO RT 相比，PROFINET IO IRT
能夠按照時間計劃傳送報文。
模塊
以下 S110/S120 模塊支持 IRT “高性能"：
● S120 CU320 與 CBE20 連接
● S120 CU320-2 DP 與 CBE20 連接
● S120 CU320-2 PN
● S120 CU310 PN
● S120 CU310-2 PN
● S110 CU305 PN
通過等時同步 PROFINET IO 生成周期
在 PROFINET IO 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，配備 CU310-2 PN/CU320-2 DP/CU320-2 PN 的 SINAMICS
S120 只能用作同步設(shè)備。
CU310-2 PN/CU320-2 DP/CU320-2 PN 配備了 CBE20 模塊時：
● 傳輸類型為 IRT，IO
設(shè)備是同步從站并等時同步，發(fā)送周期在總線上：控制單元和總線同步，發(fā)送周期規(guī)定了控制單元的周期。
● 配置了 RT 或 IRT（驅(qū)動設(shè)備選項“不等時同步"）。SINAMICS 使用在 SINAMICS
中配置的本地周期。
CU320-2 DP/CU320-2 PN 配置了 CBE20、但實際沒有配備該模塊時：
● SINAMICS 使用本地周期，即 SINAMICS 中設(shè)計的周期；不通過 PROFINET
交換數(shù)據(jù)；發(fā)出
A01487（“拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：與設(shè)定拓?fù)湎啾葘嶋H拓?fù)渲腥鄙龠x件槽組件"）。無法通過 PROFINET 訪問數(shù)據(jù)。
RT 和 IRT 的比較
表格 11- 12 RT 和 IRT 的比較
RT | 高靈活 IRT | 高性能 IRT | |
傳輸 | 根據(jù) MAC 地址交換；按照以太網(wǎng) Prio (VLAN-Tag) 劃分 RT 報文的優(yōu)先級 | 根據(jù) MAC 地址交換； 寬帶預(yù)留，例如：通過預(yù)留出一個高靈活 IRT 間隔，在該間隔內(nèi)只傳送高靈活 IRT 數(shù)據(jù)幀，而不允許 TCP/IP 數(shù)據(jù)幀。 | 基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計劃的路徑式交換；在高性能 IRT 間隔內(nèi)不允許傳送 TCP/IP 數(shù)據(jù)幀和高靈活 IRT 數(shù)據(jù)幀。 |
等時同步應(yīng)用在 IO 控制器中 | 不支持 | 不支持 | 支持 |
確定性 | TCP/IP 報文開始后傳輸時間會發(fā) 生變化 | 預(yù)留的帶寬確保了當(dāng)前周期中高靈活 IRT 報文的傳輸 | 計劃的傳輸，確保了任意拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的發(fā) 送和接收時間點。 |
修改后重新載入網(wǎng)絡(luò)配置 | 不相關(guān) | 只有在必須修改高靈活 IRT 間隔的大小時（可以預(yù)留 出空間） | 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或通訊連接改變時，經(jīng)常重新載入 |
交換深度（一條線上的網(wǎng)絡(luò)交換器數(shù)量） | 1 ms，10 個 | 61 | 64 |
允許的發(fā)送周期參見“可以設(shè)置的發(fā)送周期和刷新時間"表格中的“不同實時類別的發(fā)送周期和刷新時間"。 | |||
設(shè)置實時類別
IO 控制器接口的屬性畫面，設(shè)置實時類別。如果其中已經(jīng)設(shè)置了高性能
IRT，則不能在 IO 控制器上運行或切換到高靈活 IRT。而不管設(shè)置了哪種 IRT，IO
設(shè)備始終可以以實時運行。
您可以在“HW-Config"中設(shè)置單個 PROFINET 設(shè)備的實時類別。
1. 在“HW-Config"中雙擊模塊 PROFINET 接口的條目。調(diào)用“Properties"對話框。
2. 在標(biāo)簽“Synchronization"的“RT class"下選擇需要的類別。
3. 選擇“ IRT"后，還可以選擇“high flexibility"或“high performance"選項。
4. 按下“OK"。
同步組
所有需要同步的設(shè)備構(gòu)成了一個同步組。整個組必須設(shè)置相同的同步實時類別。兩個不同同步組之間可以實時通訊。
在 IRT 中，所有設(shè)備包括 IO 設(shè)備、IO 控制器等必須和一個共同的同步主站同步。
IO 控制器可以通過 RT
和同步組之外的驅(qū)動設(shè)備通訊，或者穿過另一個同步組和驅(qū)動設(shè)備通訊。STEP 7 從 5.4
SP1 起，支持以太網(wǎng)子網(wǎng)上的多個同步組通訊。
示例：
● 同步組 IRT：包含 SINAMICS 的 SIMOTION2
● SINAMICS 驅(qū)動，其被給 SIMOTION1 的 IO
。其拓?fù)洳季秩缦拢和ㄓ嶍毻ㄟ^ RT 穿過 IRT 同步組。
圖 11-30 超出同步組極限實現(xiàn)實時同步
不同實時類別的刷新時間
刷新時間/發(fā)送周期的定義：
觀察 PROFINET IO 中的一個 IO 設(shè)備，會發(fā)現(xiàn)在刷新時間內(nèi)該 IO 設(shè)備會從 IO
控制器接收到新數(shù)據(jù)（輸出）,并且向 IO
控制器發(fā)送新數(shù)據(jù)（輸入）。發(fā)送周期是短的刷新時間。
在該發(fā)送周期內(nèi)會傳輸所有循環(huán)數(shù)據(jù)。實際可以設(shè)置的發(fā)送周期受以下因素影響：
● 總線負(fù)載率
● 使用設(shè)備的類型
● IO 控制器中可以使用的計算性能
● 一個同步組內(nèi) PROFINET 設(shè)備支持的發(fā)送周期。例如典型的發(fā)送周期是 1 ms。
下面顯示了不同實時類別中（即高性能 IRT、高靈活 IRT 和
RT），刷新時間和發(fā)送周期之間可以設(shè)置的縮小倍數(shù)。
表格 11- 13 可以設(shè)置的發(fā)送周期和刷新時間
發(fā)送周期 | 刷新時間和發(fā)送周期之間的縮小倍數(shù) | ||
RT 高靈活 IRT4) | 高性能 IRT | ||
“偶數(shù)" 范圍1) | 250、500、 1000 µs | 1、2、4、8、16、32、64、128、256、512 | 1、2、4、8、162) |
2000 µs | 1、2、4、8、16、32、64、128、256 | 1、2、4、8、162) | |
4000 µs | 1、2、4、8、16、32、64、128 | 1、2、4、8、162) | |
“奇數(shù)" 范圍3) | 375、625、750、87 5、1125、 1250 µs ... 3875 µs （增量 125 µs） | 不支持5) | 1 |
上表說明：
1) 如果一個同步組中的 IO
設(shè)備設(shè)為“RT"實時類別，則只能設(shè)置“偶數(shù)"范圍中的發(fā)送周期。同時，也只能設(shè)置“偶數(shù)"范圍中的縮小倍數(shù)。
2) 如果 IO 設(shè)備(ET200S IM151-3 PN HS, SINAMICS S)等時同步運行，通常只能設(shè)置 1:1
的刷新時間和發(fā)送時間比例。此時，應(yīng)始終將刷新時間的設(shè)為“fixed factor"，打開“I/O device
properties"，標(biāo)簽“IO"，選擇下拉菜單“Mode"。這樣 STEP 7
便不會自動匹配刷新時間。刷新時間會始終等于發(fā)送周期。
3) 如果一個同步組中沒有 IO
設(shè)備設(shè)為“RT"實時類別，則只能設(shè)置“奇數(shù)"范圍中的發(fā)送周期。同時，也只能設(shè)置“奇數(shù)"范圍中的縮小倍數(shù)。
4) 高靈活 IRT 不支持等時同步。
5) 如果同步組的 IO 中沒有設(shè)備設(shè)為“RT"或“高靈活 IRT"實時類別，則只能使用奇數(shù)的發(fā)送周期。
另外，實際可以設(shè)置的發(fā)送周期從同步組中所有設(shè)備支持的發(fā)送周期的交集中產(chǎn)生