PROFINET工业以太网教程(6)——PROFINET IO系统

前面的文章我们曾介绍过PROFINET技术包括PROFINET IO技术和PROFINET CBA技术。其中，前者是工业现场使用比较多的技术，今天这篇文章，我们就来介绍下PROFINET IO技术系统。

本文包括如下两个主题：

PROFINET IO系统的组成；

PROFINET IO设备模型；

1、PROFINET IO系统的组成

PROFINET IO系统是一种分布式的控制系统，它采用生产者/消费者模型进行数据交换，包括三种角色：IO控制器(IO Controller)、IO设备(IO Device)和IO监视器(IO Supervisor)，其中：

IO控制器：PROFINET IO系统的主站，一般来说是PLC的CPU模块。IO控制器执行各种控制任务，包括：执行用户程序、与IO设备进行数据交换、处理各种通信请求等；

IO设备：PROFINET IO系统的从站，由分布于现场的、用于获取数据的IO模块组成；

IO监视器：IO监视器用来组态、编程，并将相关的数据下载到IO控制器中，还可以对系统进行诊断和监控。最常见的IO监视器是用户的编程电脑；

IO控制器即可以作为数据的生产者，向组态好的IO设备输出数据；也可以作为数据的消费者，接收IO设备提供的数据；对于IO设备也与此类似，它消费IO控制器的输出数据，也作为生产者，向IO控制器提供数据；

一个PROFINET IO系统至少由一个IO控制器和一个IO设备组成，通常IO监视器作为临时角色进行调试或诊断；

举个例子：一个CPU1515和一个ET200SP(比如，IM 155-6 PN ST)的分布式子站就可以构成一个PROFINET IO系统，其中CPU1515是IO控制器，ET200SP是IO设备；

在PROFINET IO系统中，IO控制器A也可以作为另一个IO控制器B的IO设备，这种情况下，IO控制器A也称为智能设备。关于智能设备，我之前曾写过一些文章，感兴趣可以点击下面的链接看下：

实例：S7-200 SMART作为S7-1200的智能设备

怎样将S7-200 SMART作为智能设备使用？

一个PROFINET IO系统可以有多个IO控制器，如果多个IO控制器要访问同一个IO设备的相同数据，则必须将IO设备组态成共享设备。下面的链接介绍了什么是共享设备：

怎样理解PROFINET的共享设备功能？

2、PROFINET IO设备模型

PROFINET IO设备定义了一种基于槽(slot)的设备模型，如下图所示：



第0号槽是设备接口模块，比如ET200SP的IM155-6 ST模块；设备接口模块有PN接口，用来连接IO控制器；

从第1号槽开始，是设备的IO模块；IO模块获取外部的输入/输出数据，并与设备接口模块进行交换，从而将数据发送到IO控制器或者接受IO控制器的指令；

IO设备还需要提供数据记录的功能，每个数据记录都有相应的索引(Index)。通过在读取数据记录指令RDREC中指定相应的索引值，就可以读取相关的数据记录(非循环数据)，比如读取模块的诊断信息；同样的，也可以使用WRREC指令将相应的数据写入到IO设备的数据记录中；

好了，关于PROFINET IO系统就先介绍到这里。本系列下一篇将介绍IO设备的名称，这是PROFINET实际应用中比较重要的知识点。

我的书《西门子S7-200 SMART PLC应用技术——编程、通信、装调、案例》有S7-200 SMART支持PROFINET的新技术，感兴趣的小伙伴可以点击下面的链接看下：