PROFINET IRT High Flexibility使用入门
1 PROFINET IRT High Flexibility介绍 1.1 RT与IRT High flexibility比较
下表给出RT和IRT High flexibility最重要的区别: 属性 | RT | IRT High flexibility | 传输方法 | 通过以太网优先级来确定 RT 消息帧的优先级(VLAN 标签) | 通过预留只用于传输 IRT 通讯的时间段(例如不用于传输 TCP/IP帧)来预留传输带宽 | 确定性 | 通过与其它协议(例如TCP/IP)共用传输带宽所带来的传输持续时间的差别 | 通过预留传输带宽确保实现在当前循环中传输IRT消息帧 | 在所有的特殊以太网控制器中需要硬件支持 | 不需要 | 必备 |
1.2 IRT High flexibility简介
具备IRT功能的PROFINET是预留时间间隔内同步的通讯。 IRT允许您控制时间性很强
的应用,例如通过PROFINET的动态运动控制。 通过IRT还可获得如下更多优势:
即使标准通讯中存在相当大的网络负载,仍具有高度精确的确定性。 - ® 对于现有公司网络,可以进行实时应用,可实现简单而灵活的 PROFINET 设备集成
- ® 预留传输带宽,可为数据传输到实时控制提供足够空闲的资源
- ® 通过相同的传输介质可实现与实时通讯并行的安全标准通讯
- ® 可以继续在同步域之外的PROFINET IO系统中使用标准部件
- ® 线性总线拓扑中使用IRT通讯的大量PROFINET设备,例如,道路运输应用
- ® 固定的预留带宽,不需要由于延长线路问题而导致 STEP 7 计算刷新时间的增加。
IRT High flexibility用于PROFINET设备之间IRT数据循环交换的同步传输过程。 发送时钟内的预留带宽可供IRT IO数据使用。 预留带宽可确保以预留的同步间隔传输IRT数据,同时还可保持不受其它更高网络负载(例如TCP/IP通讯或附加的实时通讯)的影响,当设备或网络故障同步功能无法完成时,IRT High flexibility的实时等级将降为RT通讯。“高度灵活性”可实现系统的简单规划和扩展而无需进行网络拓扑组态。
IRT通讯的同步域内要求以太网控制器、交换机、分布式IO都需要ERTEC ASIC(增强的实时以太网控制器)芯片支持,最小的更新时间为 250μs ,且发送时钟的抖动精度小于1μs。借助特殊的以太网控制器(例如ERTEC),可在硬件技术中实现预留传输带宽,在这种情况下,对于每个发送时钟,为IRT通讯确立固定的时间段,剩余的时间段用于RT和TCP/IP通讯。
2 PROFINET IRT High Flexibility组态
2.1 组态
使用一个例子来描述PROFINET IRT High flexibility,如图 1 PROFINET IO系统网络组态。
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图 1 PROFINET IO系统网络组态 IO控制器使用CPU319-3PN/DP v2.8,连接SCALANCE X204IRT v4交换机,交换机的两个端口分别连接ET200S IM151-3PN(6ES7 151-3BA23-0AB0)和 ET200EcoPN(6ES7 142-6BF00-0AB0),其中一台ET200S连接另外一台ET200S,其中在同步域内,所有设备必须支持IRT,即集成ERTEC芯片。同步域内的设备采用IRT High flexibility的通讯方式,同步域外的设备采用RT通讯方式。
在Step7中对其进行硬件组态,参考图 2 硬件组态。
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图 2 硬件组态 点击总线”Ethernet(1)ROFINET-IO-System(100)”总线,右键弹出菜单选择“PROFINET IO Domain Management…”,弹出同步域管理对话框,双击“SIMATIC 300(1)/PN-IO”,即IO控制器CPU319-3PN/DP,弹出设备属性对话框,在同步角色中选择“Sync master”,设置为同步时钟主站。参考图 3 设置时钟同步主站。
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图 3 设置时钟同步主站 同样给ET200S和ET200EcoPN以及SCALANCE X204IRT交换机设置同步时钟从站,参考图 4 设置IM151-3为时钟同步从站。
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图 4 设置IM151-3为时钟同步从站 设置完毕后的同步域管理对话框如下图 6 同步域管理对话框。
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图 5 同步域管理对话框 点击对话框中的“Details…”按钮,弹出同步域详细信息,其中黄色部分为IRT带宽预留部分,IRT数据仅在这部分时间段内进行通讯,空白部分是不使用的带宽,任何数据都不会出现在该时间段,亮绿色和绿色为RT数据和非RT数据(例如TCP/IP)共享带宽部分。这里保持默认状态。点击OK结束设置。参考图 6 同步域详细信息。
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图 6 同步域详细信息 双击总线”Ethernet(1)ROFINET-IO-System(100)”总线,弹出PROFINET IO系统属性对话框,在Update Time页,更新时间为默认状态。如下图 7 PROFINET IO系统属性。
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图 7 PROFINET IO系统属性
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