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1 PROFINET IRT High performance介紹

1.1 簡(jiǎn)介
對(duì)于PROFINET設(shè)備之間的循環(huán)的IRT交換數(shù)據(jù)采用同步傳輸過程。在發(fā)送時(shí)鐘內(nèi)預(yù)留帶寬可用IRT IO數(shù)據(jù)。預(yù)留的帶寬確保IRT的數(shù)據(jù)可以在保留，同步的時(shí)間間隔進(jìn)行傳輸，而不受更高網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的影響（例如TCP/ IP通信或其它的實(shí)時(shí)通信）。
PROFINET IRT在預(yù)留的時(shí)間間隔同步通信。使用IRT，適用于時(shí)間苛刻的應(yīng)用，例如動(dòng)態(tài)的運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用。使用IRT具有如下優(yōu)點(diǎn)：

• 高精度確定性，甚至標(biāo)準(zhǔn)的通訊具有相當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)負(fù)載
• 簡(jiǎn)單，靈活的集成現(xiàn)有公司網(wǎng)絡(luò)PROFINET實(shí)時(shí)應(yīng)用的設(shè)備
• 預(yù)留的傳輸帶寬，因此可以充分的進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)控制
• 并行于實(shí)時(shí)通信的標(biāo)準(zhǔn)的通信使用相同的傳輸介質(zhì)
• 繼續(xù)在PROFINET IO系統(tǒng)的同步域以外使用標(biāo)準(zhǔn)組件
• 由STEP7計(jì)算的更新時(shí)間會(huì)隨總線的深度的增加而增加，而對(duì)于IRT，由于使用固定的預(yù)留的傳輸帶寬則不會(huì)增加。

在集成電路的ERTEC（增強(qiáng)了實(shí)時(shí)以太網(wǎng)控制器）以太網(wǎng)控制器實(shí)施的IRT傳輸方法，允許更新時(shí)間為250us和發(fā)送時(shí)鐘的抖動(dòng)精度小于1us來實(shí)現(xiàn)。
IRT通訊的先決條件是一個(gè)同步周期用于在同一個(gè)同步域中的所有PROFINET設(shè)備。有了這個(gè)基本同步方式，在同一同步域內(nèi)的PROFINET設(shè)備使用同一個(gè)同步傳輸周期。同步主站（IO控制器）生成的同步時(shí)鐘，所有其它的從站與時(shí)鐘為基準(zhǔn)進(jìn)行同步。這就要求IRT通信的連接設(shè)備都要具有ERTEC芯片，中間不能存在非ERTEC控制器的設(shè)備。

圖 1 IRT High flexibility的預(yù)留帶寬

參考圖 1 IRT High flexibility的預(yù)留帶寬，對(duì)比IRT High flexibility，對(duì)于IRT High performance除了預(yù)留帶寬，IO數(shù)據(jù)在定義的傳輸路徑上進(jìn)行傳輸，這意味著預(yù)留的帶寬進(jìn)行了優(yōu)化，參考圖 2 IRT High Performance的預(yù)留帶寬。為此，組態(tài)的拓?fù)湫畔⒂糜谕ㄐ诺囊?guī)劃。因此，在每一個(gè)通信節(jié)點(diǎn)的每一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文的發(fā)送和接收點(diǎn)都得以保證。這樣可以達(dá)到*帶寬的使用，獲取PROFINET IO系統(tǒng)的*性能。IRT通過預(yù)留帶寬和拓?fù)浣M態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)zui高確定性的更新時(shí)間為250us。

圖 2 IRT High Performance的預(yù)留帶寬

對(duì)于IRT high flexibility的詳細(xì)信息，請(qǐng)參考西門子官*下載中心的相關(guān)文檔《PROFINET IRT High Flexibility使用入門》，具體鏈接如下：82645819
對(duì)于支持PROFINET IRT的IO控制器和IO設(shè)備，請(qǐng)參考西門子官*相關(guān)的FAQ:
44383954。

2 PROFINET IRT High Performance組態(tài)

2.1 示例組態(tài)
使用一個(gè)例子來描述PROFINET IRT High Performance，如圖 3 PROFINET IO系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)。

圖 3 PROFINET IO系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)

IO控制器使用CPU319-3PN/DP v3.2，其中端口1連接SCALANCE X204IRT v4交換機(jī)端口1，交換機(jī)的兩個(gè)端口2和端口3分別連接ET200S IM151-3PN v7.0(6ES7 151-3BA23-0AB0)和 ET200S IM151-3PN HS v3.0 (6ES7 151-3BA60-0AB0)的端口1上，ET200S IM151-3PN的端口2連接另外一臺(tái)ET200S IM151-3PN HS。在同步域內(nèi)，所有設(shè)備都必須支持IRT，即集成ERTEC控制器。同步域內(nèi)的設(shè)備采用IRT High Performance的通訊方式，同步域外的設(shè)備采用RT通訊方式。
在Step7中對(duì)其進(jìn)行硬件組態(tài)，圖 4 硬件組態(tài)。根據(jù)實(shí)際的設(shè)備名稱設(shè)置設(shè)備名，參考圖 3 PROFINET IO系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)。

圖 4 硬件組態(tài)

點(diǎn)擊總線”Ethernet(1):PROFINET-IO-System(100)”總線，右鍵彈出菜單選擇“PROFINET IO Topology…”，彈出拓?fù)渚庉嬈鲗?duì)話框。點(diǎn)擊“Graphic View”標(biāo)簽頁(yè)，根據(jù)實(shí)際的端口連接對(duì)PROFINET IO網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行組態(tài)。參考圖 5 編輯拓?fù)湫畔ⅰ?/p>

圖 5 編輯拓?fù)湫畔?/p>

然后再次點(diǎn)擊總線”Ethernet(1):PROFINET-IO-System(100)”總線，右鍵彈出菜單選擇“PROFINET IO Domain Management…”，彈出同步域管理對(duì)話框，雙擊“SIMATIC 300(1)/PN-IO”，即IO控制器CPU319-3PN/DP，彈出設(shè)備屬性對(duì)話框，在同步角色中選擇“Sync master”，設(shè)置為同步時(shí)鐘主站。參考圖 6 設(shè)置同步時(shí)鐘主站。

圖 6 設(shè)置同步時(shí)鐘主站

然后配合“Ctrl”鍵，通過鼠標(biāo)選中除了IM151-3PNHS1的其它IO設(shè)備，點(diǎn)擊“Device Properties”按鈕，設(shè)置所選中的IM151-3PN， IM151-3PNHS以及SCALANCE X204IRT交換機(jī)設(shè)置同步時(shí)鐘從站，并選擇IRT Option為“High performance”。參考圖 7 設(shè)置同步時(shí)鐘從站和high performance。

圖 7 設(shè)置同步時(shí)鐘從站和high performance

設(shè)置完畢后的同步域管理對(duì)話框，參考圖 8 同步域管理對(duì)話框。

圖 8 同步域管理對(duì)話框

點(diǎn)擊對(duì)話框中的“Details…”按鈕，彈出同步域詳細(xì)信息，其中黃色部分為CPU端口（發(fā)送或接收）的IRT預(yù)留帶寬部分，IRT high performance數(shù)據(jù)在這部分預(yù)留的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行傳輸，亮綠色為CPU端口（發(fā)送或接收）的RT預(yù)留帶寬部分。其它暗綠色部分為開放的帶寬，允許TCP/IP等或其它的RT數(shù)據(jù)通信。點(diǎn)擊OK結(jié)束設(shè)置。參考圖 9 同步域詳細(xì)信息。