工业组态与现场总线控制技术SIMATICNET工业通信是现代自动化解决方案的支柱。通信网络和相关产品允许在尽可能多样的自动化组件和设
备之间进行全集成通信。SIMATICNET是Siemens通信网络和产品整个系列的名称。各种网络可最大限度地满足自动化
工程中的性能和应用需求。SIMATICNET提供针对客户各项工业通信需求的解决方案。SIMATICNET中的通信网络和
产品是Siemens全集成自动化(TIA)的组件。在此基础上，可使用高度集成的全面通信功能实施特定于分支的自动化解决方
案。无论使用的通信网络和产品如何，SIMATICNET都会简化自动化系统的调试过程。就性能和功能范围而言，SIMATIC
NET的通信网络和产品能够以自动化金字塔的形式呈现。图1-1SIMATICNET的自动化金字塔自动化金字塔可分为三级，即
现场级、单元级和管理级。现场级是处理过程或现场通信的级别。SIMATICNET为此级别提供了PROFIBUSDP和
AS接口。在单元级，采集的过程数据会分发给操作员监控的各种自动化系统或PC。此处，通信网络工业以太网和PROFIBUS在
SIMATICNET中使用。更高级的管理功能在管理级处理。在此，将对过程数据进行保存、进一步处理或将其用于分析。对于此
类任务，工业以太网适合作为通信网络。一、SIMATICNET及协议1.1SIMATICNET中定义了哪些协议？S
IMATICNET中使用了两种通信网络-PROFIBUS和工业以太网。对于这两种网络，可用的协议允许在自动化组件和设备
之间进行全集成通信，其功能范围可扩展，能够满足自动化工程中的各种应用要求。下表列出的协议可与PROFIBUS或工业以太网结合
使用：一、SIMATICNET及协议表格2-1PROFIBUS协议一、SIMATICNET及协议表格
2-2工业以太网协议一、SIMATICNET及协议1.2SO/OSI参考模型为了更好地理解针对PROFIBUS
和以太网所实施的协议的功能，应熟悉用于标准化各种数据通信要求的规范（即ISO/OSI参考模型），这一点非常重要。一、SIMA
TICNET及协议1.2SO/OSI参考模型“开放系统互连”(OSI)分层模型是用于在网络中传输数据的参考模型，以国
际标准化组织ISO的工作组命名。它描述了7个按层级排列的层。每个层都有其自己的特定任务。作为参考模型，OSI并非为公认
标准。但是，在电信和联网领域，许多产品均以ISO/OSI参考模型为导向。一、SIMATICNET及协议1.2SO/O
SI参考模型图2-2ISO/OSI参考模型一、SIMATICNET及协议1.3ISO/OSI参考模型中定义了哪
些层？该模型中所指定的7个层按三个功能级进行排列。第一和第二层代表与硬件关联最紧密的级别、第三和第四层构成传输级，第五至第
七层则实施与应用关联最紧密的级别。各层定义如下：一、SIMATICNET及协议1.3ISO/OSI参考模型中定义了哪些层
？第1层：物理层负责两个设备之间的物理连接。它通过网络将数据从一个设备传输到另一设备。第2层：数据链路层负责对数据进
行可靠传输。它将位分为多个数据块，并添加在两个设备之间传输数据所需的地址信息。从站也负责检测链路上的错误。一、SIMATIC
NET及协议1.3ISO/OSI参考模型中定义了哪些层？第3层：网络层负责路由数据块并对其进行正确转发。它处理帧
的寻址及其在网络中的路由方式。本层的一个示例为Internet协议(IP)。第4层：传输层协调数据包的传输。它检
查是否已完全接收所有包。为实现此目的，需提供两个设备之间的传输连接。第4层的典型示例为传输控制协议(TCP)。一、SI
MATICNET及协议1.3ISO/OSI参考模型中定义了哪些层？第5层：会话层在要于其间传输数据的两个设备之间建
立更为永久的连接。此层负责建立和终止连接以及维护连接。第6层：表示层负责将数据转换为特定应用所需的格式。该数据还准备好进
行传输。这包括数据压缩和编码。第7层：应用层所提供的应用是接收数据以供进一步处理或提供数据进行传输。此类应用的典型示例是
电子邮件程序或Internet浏览器。二、PROFIBUS工业通信2.1PROFIBUSPROFIBUS定义：P
ROFIBUS为开放式国际标准化(EN50170)总线系统，用于现场设备的过程和现场通信以及自动化单元内的数据通信。PRO
FIBUS的可应用范围从生产及过程自动化到楼宇自动化。二、PROFIBUS工业通信2.2PROFIBUS工作原理PROF
IBUS的主要特征如下：（1）通过经济高效的通信介质（例如双绞线）进行数据传输。（2）应用广泛（得益于可编程控制器和操作员控制
），并通过统一的总线监视设备通信。（3）标准化数据通信，符合EN50170、EC61158（服务和协议）及IEC6178
4。二、PROFIBUS工业通信2.1PROFIBUSPROFIBUS的主要特征如下：（4）可在总线段中的任意点执行调试
、组态和故障排除。（5）投资安全（得益于现有的PROFIBUS系统），可扩大投资且无不利影响。二、PROFIBUS工业通信
2.2PROFIBUS工作原理PROFIBUS的工作原理：PROFIBUS规范十分灵活，允许针对不同应用领域中的特定任务
实施经过优化的各种协议。FDL数据链路层（ISO/OSI参考模型的第2层）确保能够统一控制对使用令牌传递的总线的访问。二
、PROFIBUS工业通信2.2PROFIBUS工作原理令牌传递在PROFIBUS中如何工作？令牌传递控制对总线的访
问；换句话说，仅允许发送当前拥有令牌的总线节点。固定时间（令牌持有时间）过后，令牌将会传递到下一个站。循环结束时，第一个站将再
次接收令牌。二、PROFIBUS工业通信2.2PROFIBUS工作原理图2-3PROFIBUS中的令牌传递方法二、P
ROFIBUS工业通信2.2PROFIBUS工作原理主站-从站原则：如果通信以主站/从站原则为基础，则存在称为主站的站，该
站能够主动触发与从站之间的通信。然后，从站对主站进行响应。从站能够在其响应期间传输数据。与主站不同，从站从不自行激活。二、P
ROFIBUS工业通信2.2PROFIBUS工作原理在PROFIBUS网络中，有两种基本类型的节点：（1）主动节点（主
站）控制总线上的通信。每个主动节点在每个周期均接收一次令牌，然后与主动和被动节点进行通信。令牌持有时间过后，节点立即将令牌传递给
下一个主站。例如，DP主站和S7服务器为主动站。二、PROFIBUS工业通信2.2PROFIBUS工作原理在PR
OFIBUS网络中，有两种基本类型的节点：（2）被动节点（从站）不能自行启动通信。它们不接收令牌且仅响应来自于主动站的轮询。
被动站的典型示例为DP从站。三、以太网工业通信3.1工业以太网工业以太网定义：工业以太网是符合国际标准IEEE802
.3（以太网）的强大通信网络，其旨在满足工业应用中的各项要求。三、以太网工业通信3.1工业以太网工业以太网主要特征如下：（1）
为不同的的应用领域（例如管理和工厂）联网。（2）设计可靠且抗电磁干扰。（3）高传输性能（100Mbps和1Gbps）。（
4）支持各种传输介质，例如双绞线或光纤电缆。（5）交换型以太网技术使性能可扩展。三、以太网工业通信3.1工业以太网工业以太
网主要特征如下：（6）冗余网络拓扑实现了高可用性。（7）使用各种传输协议来传输大量数据。（8）可与PROFINETIO进行实
时传输。三、以太网工业通信3.1工业以太网工业以太网的拓扑通常为星型结构。图2-5工业以太网的典型拓扑三、以太网工业通信3
.1工业以太网如何通过工业以太网传输大量数据？通过以太网传输数据的一个特点是，会限制最大数据包的大小。如果需要传输大量数据
，则必须将其拆分成若干个包。此任务由各种传输协议来处理：ISO传输协议支持将大量数据拆分成数据包，从而允许传输大量数据。这与
ISO/OSI参考模型的第4层相对应。三、以太网工业通信3.1工业以太网如何通过工业以太网传输大量数据？ISOon
TCP符合带有根据ISO/OSI参考模型的第4层扩展的RFC1006的TCP/IP标准。通过该扩展，支持将
大量数据拆分成数据包，从而允许传输大量数据。RFC1006为官方标准，许多制造商均对其提供支持。原生TCP/IP（无R
FC1006）不支持将大量数据拆分成数据包。因此，该任务必须由通信伙伴双方的用户程序实施。三、以太网工业通信3.2交换型以太
网交换型以太网定义：交换型以太网将网络分割成由交换机链接的各个段。三、以太网工业通信3.2交换型以太网交换型以太网的优势
有哪些？（1）将网络分成段能够减轻网络总负载。（2）每个段均可充分利用数据传输率。（3）由于使用单独的线路进行发送和接收，因此在全
双工模式下不会发生数据包之间的冲突。三、以太网工业通信3.3ISO/OSI参考模型中的以太网工业以太网以参考模型的各个层为
基础，其提供若干用户接口，通过这些接口可使用各种协议的通信服务。三、以太网工业通信3.3ISO/OSI参考模型中的以太网图2
-6ISO/OSI参考模型中的以太网三、以太网工业通信3.3ISO/OSI参考模型中的以太网图2-6ISO/OSI参
考模型中的以太网四、PROFINET4.1PROFINETPROFINET定义PROFINET代表PROcessFIe
ldNET，是基于工业以太网的工业自动化开放式创新标准。使用PROFINET，可在生产自动化和运动控制中实施解决方案。四、
PROFINET4.1PROFINETPROFINET定义在全集成自动化(TIA)框架内，PROFINET一贯地延续了已
建立的PROFIBUS现场总线系统和工业以太网单元级的通信总线。有了PROFINET，可采用与基于组件的分布式自动化系统（
基于组件的自动化）相同的方式，将简单分布式现场设备和时间关键应用(PROFINETIO)集成到以太网通信中。四、PROFIN
ET4.1PROFINETPROFINET定义PROFINET能够满足自动化工程的所有要求。目前，已将通过PROFIB
US和工业以太网获得的经验融入PROFINET中。从一开始，PROFINET的定义就由开放式标准的使用、简单处理和现有系
统组件的集成所决定。四、PROFINET4.1PROFINETPROFINET定义如今，PROFINET被定义为PROF
IBUS用户组织协会(PNO)的跨供应商通信、自动化和工程模型，并根据IEC61158进行集成。四、PROFINET4
.1PROFINETPROFINET的目标如下：（1）通过现场总线和以太网进行全集成通信（2）开放式、分布式自动化（3）实
时通信（4）使用开放式标准四、PROFINET4.2PROFINET通信PROFINET基于以太网通信。其可扩展并提供三
个性能级别：1.TCP、UDP和IP，用于非时间关键数据，例如非循环读写数据记录、参数分配和组态（非实时/NRT）2.实时
(RT)高性能通信，用于过程自动化中的时间关键过程数据。四、PROFINET4.2PROFINET通信PROFINET
基于以太网通信。其可扩展并提供三个性能级别：3.等时实时(IRT)高性能、确定式定时通信，用于运动控制中的时间关键过程数据
四、PROFINET4.3ISO/OSI参考模型中的PROFINETPROFINET以参考模型的各个层为基础，有效提供了
用于数据传输的两个通信通道：RT通道和IRT通道。四、PROFINET4.3ISO/OSI参考模型中的PROFINE
T图2-9ISO/OSI参考模型中的PROFINET五、SEND/RECEIVE协议5.1SEND/RECEIVE
协议SEND/RECEIVE协议是用于通过PROFIBUS和工业以太网传输数据的通信协议。它允许可编程控制器之间的简单数
据交换。通过SEND/RECEIVE协议，SIMATICS5设备、SIMATICS7设备、PC、工作站以及第三方设备之
间可以互相通信。五、SEND/RECEIVE协议5.1SEND/RECEIVE协议PROFIBUS和以太网中的SEND
/RECEIVE协议的区别？●在PROFIBUS中，SEND/RECEIVE协议基于FDL服务，而在以太网中，其使用
传输层中的可用服务。●使用PROFIBUS可传输的数据量限制在246个字节内，以太网中可传输的最大数据量为4096个
字节。●与以太网不同的是，PROFIBUS没有变量服务。五、SEND/RECEIVE协议5.2典型系统组态SEND/
RECEIVE协议在PROFIBUS中的系统组态示例对基于PROFIBUS的SEND/RECEIVE协议通信，SI
MATICNET系列为SIMATICS5、SIMATIC505和SIMATICS7系列控制器以及PC、工作站和
第三方设备提供了通信模块。为此，SIMATICS7提供了通信模块CP342-5和CP443-5以及面向PC的
模块，例如CP5623。五、SEND/RECEIVE协议5.2典型系统组态图2-10PROFIBUS的典型系统组
态五、SEND/RECEIVE协议5.2典型系统组态SEND/RECEIVE协议在以太网中的系统组态示例对基于以太网
的SEND/RECEIVE协议通信，SIMATICNET系列为SIMATICS5、SIMATIC505和SIMA
TICS7系列控制器以及PC和工作站提供了通信模块。为此，SIMATICS7通常提供通信模块CP343-1和
CP443-1以及面向PC和工作站的模块，例如CP1623。五、SEND/RECEIVE协议5.2典型系统组态
图2-11以太网的典型系统组态五、SEND/RECEIVE协议5.3工作原理SEND/RECEIVE协议与PR
OFIBUS协作的方式用于PROFIBUS的SEND/RECEIVE协议以FDL数据块中数据的简单传输为基础。这
样便可直接使用PROFIBUS数据传输层的服务，即现场总线数据链路(FDL)。为了传输数据，接收方需提供接收缓冲区，发送方
会将正在传输的数据写入至该缓冲区。五、SEND/RECEIVE协议5.3工作原理SEND/RECEIVE协议与PRO
FIBUS协作的方式只能在主动PROFIBUS节点之间使用SEND/RECEIVE协议进行数据通信。FDL数据块的
大小将用户数据限制在每帧最多246个字节。数据交换利用SDA（发送数据需要确认）和SDN（发送数据无需确认）服务。使用
SEND/RECEIVE协议进行通信无需建立连接。五、SEND/RECEIVE协议5.3工作原理SEND/RECEI
VE协议与以太网协作的方式与使用PROFIBUS进行数据通信不同，使用工业以太网时，SEND/RECEIVE协议基于IS
O/OSI参考模块的传输层。它为用户提供传输层的服务，例如连接、流控制和数据分段。五、SEND/RECEIVE协议5.3
工作原理SEND/RECEIVE协议与以太网协作的方式SEND/RECEIVE协议所用的传输协议可与工业以太网以及IS
O传输协议和TCP/IP传输协议（不管有无RFC1006）一起使用。五、SEND/RECEIVE协议5.3工作原理
SEND/RECEIVE协议与以太网协作的方式ISO传输协议在国际标准ISO8073第4类中指定，并为数据传输提
供服务。可以选择使用数据分段，也就是说，可在ISO传输层上将用户数据分割成多个数据帧，之后ISO传输服务便能传输大量数据。
只要通信伙伴支持符合ISO传输的数据发送和接收，ISO传输服务即允许与之进行通信。五、SEND/RECEIVE协议5.3
工作原理SEND/RECEIVE协议与以太网协作的方式ISO-on-TCP(RFC1006)协议符合具有RFC1
006的TCP/IP标准（传输控制协议/Internet协议）。由于TCP在未对包内数据进行分段的情况下实施数据通信
，因此需要RFC1006。RFC1006描述ISO服务如何传输协议以及如何藉此将数据分段映射至TCP。RFC1006
是许多供应商使用的官方标准。五、SEND/RECEIVE协议5.3工作原理SEND/RECEIVE协议与以太网协作的方
式原生TCP/IP协议（无RFC1006）允许与能够使用TCP/IP的任何通信伙伴进行通信。由于TCP/IP的传输
层传送非结构化数据流，因此进行分段的任务便留给了用户。通信连接的伙伴双方均需获知待传输数据包的大小，以便从数据流中挑选出正确的数
据包。五、SEND/RECEIVE协议5.4提供的通信服务SEND/RECEIVE协议提供以下通信服务对于数据交换，
SEND/RECEIVE协议提供缓冲区发送/接收以及变量服务。缓冲区发送/接收服务用于在两个可编程控制器之间传输非结构化数据块
，且在PROFIBUS和以太网中均可用。五、SEND/RECEIVE协议5.4提供的通信服务SEND/RECEIVE
协议提供以下通信服务变量服务用于传输结构化数据，即在可编程控制器上定义的变量。变量是可编程控制器中所谓的数据对象。示例包
括数据块、I/O输入和输出、位存储器、定时器、计数器和系统区。变量服务仅可在以太网上使用。五、SEND/RECEIVE协议5
.4提供的通信服务对于PC，PROFIBUS中的若干附加服务并非面向数据通信，而是用于诊断和信息收集：●获取总线参数
和本地站地址●获取总线上的站列表●标识本地站和伙伴站五、SEND/RECEIVE协议5.4提供的通信服务缓冲区发送/
接收服务的工作原理SEND/RECEIVE协议的缓冲区服务包括两种通信服务：SEND和RECEIVE。SEND服务在发
送数据的设备上使用。数据的发送必须由发送方明确启动。将要接收数据的设备必须先激活RECEIVE服务，然后才能准备接收。五、
SEND/RECEIVE协议5.4提供的通信服务缓冲区发送/接收服务的工作原理PROFIBUS上用于数据通信的SE
ND和RECEIVE通信服务是无需进行连接监视的简单服务，因而不会检测伙伴设备的故障。此类监视只能由适当的用户程序实施，例
如，通过触发数据的循环传输以及检查接收设备上的循环数据。五、SEND/RECEIVE协议5.5组态SEND/RECEIVE
协议的组态方式如下为了通过SEND/RECEIVE协议进行通信，必须先组态连接，然后才能使用它们。为此，提供了“SIMAT
ICSTEP7Professional”组态工具。已组态的连接将通过在组态过程中指定的唯一连接名称进行标识。对于SEN
D/RECEIVE协议，有四种预定义的连接类型还描述了下列连接类型：五、SEND/RECEIVE协议5.5组态SEND/R
ECEIVE协议的组态方式如下●FDL连接：通过PROFIBUS进行的连接●ISO传输连接：采用ISO传输协
议并通过以太网进行的连接●ISO-on-TCP连接：采用ISO-on-TCP协议并通过以太网进行的连接●TCP连接：
采用原生TCP/IP协议并通过以太网进行的连接五、SEND/RECEIVE协议5.5组态每个已组态的连接都必须进行参
数设置。创建连接后，组态工具将为这些参数设置默认值，用户可不作任何修改即采用这些值。例如，这些参数包括：●通信伙伴的地址●
服务访问点(SAP)。五、SEND/RECEIVE协议5.6优缺点PROFIBUS中的开放式SEND/RECEIVE
协议具有以下优点：●最多可传输246个字节的大型数据块。●不传输数据时，将不会有网络负载。●可将广播帧发送至多个节点。
●可在PC上对数据块进行结构化访问。五、SEND/RECEIVE协议5.6优缺点PROFIBUS中的开放式SEN
D/RECEIVE协议具有以下优点：●可与SIMATICS5和SIMATICS7设备进行通信。●PC/PG可彼
此进行通信。五、SEND/RECEIVE协议5.6优缺点PROFIBUS中的SEND/RECEIVE协议具有以下缺点
：●接收器不能启动数据传输。它必须一直等到发送器传输数据。●不会进行任何监视来检测接收器故障或网络中断。●没有路由（将作业
转发到其它网络）。五、SEND/RECEIVE协议5.6优缺点以太网中的SEND/RECEIVE协议具有以下优点：●可
通过分片来传输多达64KB的更大的块数据。●如果用户未启动任何数据传输，则不会有网络负载。●可对数据块进行结构化访问。●
可与S5和S7设备以及PC进行通信。●通过变量服务可灵活访问数据。五、SEND/RECEIVE协议5.6优缺
点以太网中的开放式SEND/RECEIVE协议具有以下缺点：●接收器不能启动数据传输。它必须一直等到发送器传输数据。●数
据必须由伙伴设备上的用户程序放置或复制到缓冲区。五、SEND/RECEIVE协议5.6优缺点以太网中的开放式SEND/RE
CEIVE协议具有以下缺点：●使用变量服务时的数据吞吐量低于使用缓冲区发送/接收服务时的数据吞吐量。●要监视变量更改，必须周
期性访问伙伴设备，并涉及更高的网络负载。六、DP协议6.1DP协议DP协议用于分布式外围设备I/O(DP)，可实现在
过程临近区域使用一些模块和其它现场设备。它基于现场区域的通信标准(IEC61158)，并在PROFIBUS标准(EN
50170)中进行指定。六、DP协议6.1DP协议在PROFIBUS上使用DP协议，可覆盖I/O设备间的长距
离。分布式I/O站在本地收集输入信号并将其设置为可用，以便信号能够被获取。然后，计算机上的CPU便可周期性地获取它们。
中央控制器以相反方向将输出数据周期性地发送至分布式I/O站。六、DP协议6.1DP协议DP协议专用于时间关键型应用
。简单的优化传输协议、高传输率以及主站-从站原则的使用可实现较短的循环时间。六、DP协议6.1DP协议DPV1标准代表
DP通信的扩展。支持DPV1的从站具有额外的存储区域，可在此区域中存储从站特定的特殊数据记录。DPV1包括两个部分，
一个是循环主站的DPC1扩展，另一个是附加诊断和参数分配功能的DPC2扩展。假设功能得到扩展，使用DPV1功能能够读
取或写入数据记录。六、DP协议6.1DP协议1类DP主站提供用于将参数分配到从站以及周期性数据交换的服务。DPC1
是1类DP主站的DPV1扩展。它使C1主站能够非周期性地读取和写入DPV1从站的附加数据区域。六、DP协
议6.1DP协议图2-121类DP主站和DPC1六、DP协议6.1DP协议2类DP主站提供诊断
选项，并可在不干扰网络运行的情况下查询1类DP主站或DP从站的状态。DPC2是2类DP主站的DPV1
扩展。它使C2主站能够非周期性地读取和写入DPV1从站的附加数据区域。六、DP协议6.1DP协议图2-13
2类DP主站和DPC2六、DP协议6.2DP协议组态对基于PROFIBUS的DP协议通信，SIMATIC
NET系列为SIMATICS5和SIMATICS7系列控制器和PC与工作站都提供了通信模块。SIMATIC
S7可用的典型通信模块为CP343-5，PC和工作站可用的典型通信模块为CP5623或CP5622等。ET2
00系列中还具有与DP兼容的模块。六、DP协议6.2DP协议组态图2-14PROFIBUS的典型系统组态六、
DP协议6.3工作原理分布式I/O系统中有三种类型的通信伙伴：六、DP协议6.3工作原理DP主站和分布式
I/O站之间的正常通信采用轮询的形式。轮询是指DP主站将周期性轮询帧发送给已为其分配的每一个DP从站。轮询帧包含将
由DP从站应用到其输出端口的当前输出数据。DP从站通过返回确认帧来确认接收。确认帧包括在DP从站输入端口应用的输入数据
。六、DP协议6.3工作原理如果DP从站没有输出或输入端口，则将发送“空帧”作为替代。在一个轮询周期中处理所有运行
中的DP从站。在处理了最后一个从站后，将立即启动下一个轮询周期。此方法能够确保日期是最新的。在每个轮询周期中，DP主站
都尝试在周期中包含非运行中的从站。六、DP协议6.3工作原理图2-15DP主站与DP从站之间的通信七、S7协
议7.1S7协议S7协议用于与SIMATICS7可编程控制器(PLC)进行通信。它既支持PG/PC与可编程
控制器之间的通信，又支持SIMATICS7系统中可编程控制器之间的数据交换。七、S7协议7.1S7协议S7协议的
主要特征如下：●已针对SIMATIC通信进行了优化●与数据通信方面的其它自动化协议相比速度较快。●在管理方面可支持总线系
统，单元级可支持工业以太网，现场级可支持PROFIBUS。●还可与容错连接配合使用。七、S7协议7.1S7协议面向
PROFIBUS和面向以太网的S7协议的区别？在PROFIBUS中，S7协议基于FDL服务；而在以太网中，其使用
传输层中的可用服务。S7协议隐藏了此差异，所以用户在通信时不会察觉到任何区别。七、S7协议7.1S7协议S7协议在
PROFIBUS中和以太网中的共同特性？对于两个通信系统，S7协议都提供面向连接的协议的各项优势，例如连接监视。S7协
议中实施的所有通信服务也可无限制地提供。七、S7协议7.2S7协议组态S7协议在PROFIBUS中的系统组态示例
对基于PROFIBUS的S7协议通信，SIMATICNET系列为SIMATICS7系列控制器和PC与工作站都提
供了通信模块。七、S7协议7.2S7协议组态S7协议在PROFIBUS中的系统组态示例面向SIMATICS7
的典型通信模块为CP342-5、CP343-5和CP443-5，面向PC和工作站的模块为CP5623、CP
5624和CP5622等。同时也为ET200系统提供了各种兼容S7协议的模块类型七、S7协议7.2S7协议
组态S7协议在PROFIBUS中的系统组态示例图2-21PROFIBUS的典型系统组态七、S7协议7.2S
7协议组态S7协议在以太网中的系统组态示例对基于以太网的S7协议通信，SIMATICNET系列为SIMATIC
S7系列控制器和PC与工作站都提供了通信模块。面向SIMATICS7的典型通信模块为CP343-1和CP4
43-1，面向PC和工作站的模块为CP1623或CP1628。七、S7协议7.2S7协议组态S7协议在以
太网中的系统组态示例图2-22以太网的典型系统组态七、S7协议7.3S7协议工作原理S7协议提供简单却强大的通信服
务。根据客户端-服务器模型，在SIMATICPC站的自动化应用程序与其它自动化设备之间进行数据传送。客户端请求的数据由服
务器提供。除此之外，两个自动化设备之间也可以交换数据。此通信也根据客户端-服务器模型来工作。七、S7协议7.3S7协议工
作原理建立连接期间，通信伙伴自动调整通信路径的重要特性，以实现互相匹配。各种设置经过协商，确保两个通信伙伴都能实现相关设置。
协商期间将确定以下事项：●要传送的数据包大小●可同时使用的发送和接收资源的数量七、S7协议7.4S7协议组态S7协议
的组态方式如下必须先对连接进行组态，而后才可进行基于S7协议的通信。为此，提供了“SIMATICSTEP7Profes
sional”组态工具。已组态的连接将通过在组态过程中指定的唯一连接名称进行标识。S7协议预定义了两个连接类型：●S7连接
：基于PROFIBUS或以太网的连接●容错S7连接：基于冗余连接路径的连接七、S7协议7.4S7协议组态S7
协议的组态方式如下每个已组态的连接都必须进行参数设置。创建连接后，组态工具将为这些参数设置默认值，用户可不作任何修改即采用这些值
。基本参数包括：●传输层的服务访问点（TSAP）。七、S7协议7.4S7协议组态S7协议的组态方式如下●连接类型：
–基于PROFIBUS的S7连接–采用TCP/IP协议并基于以太网的S7连接–采用ISO传输协议并基于以
太网的S7连接七、S7协议7.4S7协议组态未组态的S7连接：通常情况下，与伙伴设备的连接都在组态中指定。为此，
提供了“SIMATICSTEP7Professional”组态工具。但是也存在例如必须由伙伴设备读取数据的应用，或者必须写入
或监视变量的应用。实施此任务可以不通过组态，甚至是第三方软件也无需费力即可地访问通信变量。七、S7协议7.4S7协议组态
使用未经组态的S7连接有哪些要求？要允许访问未经组态的设备，必须已知相应伙伴设备的所有与通信相关的数据。其中包括连接名称、访
问点（CP选择）、远程TSAP、站点地址和其它数据。七、S7协议7.4S7协议组态使用未经组态的S7连接有哪些要求
？要允许访问未经组态的设备，必须已知相应伙伴设备的所有与通信相关的数据。其中包括连接名称、访问点（CP选择）、远程TSAP、
站点地址和其它数据。七、S7协议7.4S7协议组态S7协议具有以下优点：●所有服务均可基于PROFIBUS和以太网
无限制被使用。●无需编程伙伴便可访问伙伴设备。●使用密码进行访问控制。●访问（读取/写入/删除）自动化系统的可加载区域。●
报警将进行缓冲并且不会丢失。●面向连接的协议的所有优点七、S7协议7.4S7协议组态使用S7协议具有以下缺点：●取
决于供应商，S7协议仅可在SIMATICS7范围内实施。●与S5通信不兼容。八、PROFINETIO通信PRO
FINETIO是在工业以太网上实施模块化和分布式应用的一项自动化概念。使用PROFINETIO，分布式I/O和现场设备
可集成到以太网通信中。其采用PROFIBUSDP的标准IO视图，即现场设备的非时间关键用户数据将按一定的周期传送，或时
间关键数据在实时通道内传送到自动化系统的过程映像。八、PROFINETIO通信PROFINETIO描述了一个建立在PR
OFIBUSDP基础上的设备模型，且其基于插槽和通道（子插槽）。PROFINETIO的工程组态也与PROFIBUSD
P中的相同，因而也为系统集成商所熟知。分布式现场设备通过组态分配给可编程控制器，这些设备也称为PROFINET设备。八、PR
OFINETIO通信图2-33在以太网通信中集成PROFIBUS八、PROFINETIO通信8.1典型系统组态
PROFINETIO工厂组态示例，以一个工业以太网为例，其中连有类型为IO控制器和IO设备的PROFINET设备。
同时也会将一个PROFIBUS网段作为总线子系统通过IE/PBLink集成到该网络中。八、PROFINETIO通信
8.1典型系统组态图2-34PROFINETIO的典型系统组态八、PROFINETIO通信8.1典型系统组态
表格2-3各具体PROFINET设备的说明八、PROFINETIO通信8.1典型系统组态表格2-3各具
体PROFINET设备的说明八、PROFINETIO通信8.2工作原理通过PROFINETIO，将分布式IO
集成到工业以太网中。控制器和设备根据提供方-使用方模型工作，即提供方生成并发送数据，而使用方接收该数据并进行处理。控制器-设备原则
可以与我们了解的PROFIBUSDP中的主站-从站原则进行比较。八、PROFINETIO通信8.2工作原理从通信角
度看，以太网中的所有PROFINET设备都具有相同的权限。仅基于该组态，为设备分配类型（根据提供方-使用方模型指定通信类型）。
八、PROFINETIO通信8.2工作原理在PROFINETIO中，区分以下三种设备类型：●IO控制器：IO
控制器是运行自动化程序的可编程控制器或者PC中的CP，例如用于实施OPC服务器的CP。●IO设备：IO设备是分配给IO控制器的分布式现场设备。●IO管理器：IO管理器是具有调试和诊断功能的PC/PG。八、PROFINETIO通信8.2工作原理可以通过以下通道，在IO控制器和IO设备之间传送数据：●周期性用户数据，基于实时通道●事件驱动式中断，基于实时通道●非周期性读取和写入数据记录、参数分配和组态以及读取诊断信息，基于UDP/IP的标准通道（NRT通道）八、PROFINETIO通信8.2工作原理图2-35IO控制器和IO设备之间的通信原理八、PROFINETIO通信8.2工作原理在IO控制器和IO设备之间开始通信时，UDP/IP通道上将建立一个应用关系。根据上述用于传送组态数据、用户数据和中断的通道，这可包含多个通信关系。同时也会为IO控制器和IO管理器之间的通信建立一个应用关系。这里将使用UDP/IP通道来传送诊断数据和进行上传和下载功能。八、PROFINETIO通信8.2工作原理从IO管理器到IO设备的通信也基于应用关系框架内的UDP/IP通道进行。除诊断数据外，还将传送状态信息和参数数据。八、PROFINETIO通信8.3组态要允许PROFINETIO通信，每个PROFINETIO设备都必须进行组态。为此，提供了“SIMATICSTEP7Professional”组态工具。每个PROFINETIO设备都必须进行参数设置。当创建设备后，组态工具将为这些参数设置默认值，即在用户未修改情况下可以采用的值。基本参数包括：●更新时间●设备的访问地址八、PROFINETIO通信8.4优点使用PROFINETIO具有以下优点：●投资保护●系统扩展简单直观●最小化安装、工程设计和调试的成本●通过集成PROFIBUS可纵向集成自动化金字塔上的各个级别八、PROFINETIO通信8.4优点使用PROFINETIO具有以下优点：●PROFIBUS的组态限制已扩展，同时也实现了更高的性能●在一条电缆上同时进行实时通信和基于TCP的通信●实时通信可从强大到高性能和等时的范围内进行扩展●PROFINET设备间的标准化通信TheEnd |
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