PROFINET 通信口

S7-1200 CPU 本體上集成了一個(gè) PROFINET 通信口（CPU 1211C - CPU 1214C）或者兩個(gè) PROFINET 通信口（CPU 1215C - CPU 1217C），支持以太網(wǎng)和基于 TCP/IP 和 UDP 的通信標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè) PROFINET 物理接口是支持 10/100Mb/s 的 RJ45 口，支持電纜交叉自適應(yīng)，因此標(biāo)準(zhǔn)的或是交叉的以太網(wǎng)線都可以用于這個(gè)接口。使用這個(gè)通信口可以實(shí)現(xiàn) S7-1200 CPU 與編程設(shè)備的通信，與 HMI 觸摸屏的通信，以及與其它 CPU 之間的通信。

固件版本 V4.5 本體以太網(wǎng)網(wǎng)口支持的協(xié)議

S7-1200 CPU 的 PROFINET 通信口主要支持以下通信協(xié)議及服務(wù)：

• Profinet IO

• IO控制器

• 智能設(shè)備

• 共享設(shè)備

• PG 通信（編程調(diào)試）

• HMI 通信

• S7 通信

• 開放式用戶通信

• TCP

• ISO on TCP

• UDP
  

• Modbus TCP




• 安全開放式用戶通信

• Web 服務(wù)器

• OPC UA 服務(wù)器

固件版本 V4.5 支持的最大的連接資源

S7-1200 的連接資源

如表1所示，分配給每個(gè)類別的預(yù)留連接資源數(shù)為固定值，無法更改這些值。 但可組態(tài) 34個(gè)"動(dòng)態(tài)連接"以按照應(yīng)用要求增加任意類別的連接數(shù)。

表1 連接資源預(yù)留

通過動(dòng)態(tài)資源可以增加每類通信資源個(gè)數(shù)，但是每類通信有最大資源占用數(shù)，如表2 所示。

表2 最大連接資源使用

連接會(huì)先使用預(yù)留資源，當(dāng)預(yù)留資源占用完以后才會(huì)使用動(dòng)態(tài)資源。每個(gè)預(yù)留資源只能留給自身連接使用。

動(dòng)態(tài)資源本著"先到先得"的原則，先建立的連接先占用，如果動(dòng)態(tài)資源已經(jīng)全部被占用，即使某類連接已經(jīng)使用的資源數(shù)超過了預(yù)留資源數(shù)量但沒有達(dá)到最大連接資源數(shù)，也無法再繼續(xù)增加該類連接。

例如：通過 S7 通信占用6個(gè)動(dòng)態(tài)資源， HMI 占用6個(gè)動(dòng)態(tài)資源，OPC UA 占用10個(gè)動(dòng)態(tài)資源，開放式通信占用6個(gè)動(dòng)態(tài)資源，這樣只剩余6個(gè)動(dòng)態(tài)資源可以用于 Web ，加上2個(gè)預(yù)留 Web 資源，這樣無法保證可以支持1個(gè) Web 瀏覽器客戶端的正常使用，因?yàn)?個(gè) Web 瀏覽器客戶端最多使用10個(gè)連接資源。

除以上連接資源，S7-1200 可以作為 IO 控制器通過 Profinet IO 連接最多16個(gè) IO 設(shè)備，最多256個(gè)子模塊。此外還可以同時(shí)作為 I Device（智能設(shè)備）連接 IO 控制器。如果使用共享設(shè)備功能，可以最多同時(shí)連接兩個(gè) IO 控制器。這些資源與上述連接資源數(shù)據(jù)無關(guān)。

Profinet IO 功能與 S7 連接、開放式通信、HMI 等連接資源中提到的通信可以同時(shí)存在。

通過 CM/CP 不能擴(kuò)展最大通信資源。

S7 自由連接使用動(dòng)態(tài)資源而非 S7 通信資源。S7 自由連接是指當(dāng)某 S7 CPU （或者 SIMATIC NET ）建立未指S7 連接，指向一個(gè) S7-1200，該 S7-1200 使用1個(gè)動(dòng)態(tài)資源。

在 TIA PORTAL 軟件的設(shè)備視圖的 CPU 屬性中的連接資源，可以看到如圖1所示的已組態(tài)資源情況。

其中項(xiàng)目中已組態(tài)的 S7 通信、HMI 通信（集成連接）、開放式用戶通信（網(wǎng)絡(luò)視圖組態(tài)）可以在已組態(tài)列看到通信使用情況，而其他通信資源占用情況在離線項(xiàng)目無法得知。如圖1中所示目前該CPU通過組態(tài)占用1個(gè) S7 通信資源，3個(gè) HMI 資源 ，1個(gè)開放式用戶通信。

圖1 CPU連接資源

在CPU轉(zhuǎn)到在線時(shí)可以看到所有通信資源的使用情況。通過在網(wǎng)絡(luò)視圖或者設(shè)備視圖，將CPU轉(zhuǎn)至在線后可以得知實(shí)際占用資源情況，如圖2所示。

圖2 實(shí)際使用資源

圖2中實(shí)際使用資源如下：

③預(yù)留列已用 PG 資源1， S7 通信資源1，開放式用戶通信資源1， Web 通信資源2，總共使用資源5

④動(dòng)態(tài)列已用 Web 通信資源1， OPC UA 通信資源1，總共使用資源2

合計(jì)使用資源7，剩余資源61

PG 連接資源

在表1可以得知，PG 資源有4個(gè)，但注意實(shí)際上1臺 S7-1200 同時(shí)只能連接1個(gè) PG ，也就是對于1臺 S7-1200 同時(shí)只有1臺電腦能夠通過 TIA PORTAL 進(jìn)行在線連接調(diào)試。

在圖3的網(wǎng)絡(luò)視圖的連接表格的 ES 連接即使用 PG 連接資源。

圖3 連接表格

HMI 連接資源

S7-1200 的預(yù)留 HMI 資源有 12 個(gè)。根據(jù) HMI 類型或型號以及使用的 HMI 功能，每個(gè) HMI 實(shí)際可能占用 S7-1200 連接資源中的 1 個(gè)、2 個(gè)或 3 個(gè)。對于12 個(gè)預(yù)留 HMI 資源 ，可以同時(shí)使用至少 4 個(gè) HMI（如果考慮到動(dòng)態(tài)資源，則可以連接更多的 HMI ）。 HMI 可利用其可用連接資源（每個(gè) 1 個(gè)，共 3 個(gè)）實(shí)現(xiàn)下列功能：

• 讀取

• 寫入

• 報(bào)警和診斷

表3 示例共有5個(gè) HMI 設(shè)備訪問 S7-1200，占用了 S7-1200 的12個(gè) HMI 連接資源。

表3 HMI 資源占用

HMI 設(shè)備占 S7-1200 的 HMI 連接資源個(gè)數(shù)

• 基于 WinCC TIA Portal的組態(tài)：

表4 不同 HMI 資源占用情況

注："資源數(shù)（默認(rèn)）"是當(dāng) HMI 與 S7-1200 在一個(gè)項(xiàng)目中組態(tài) HMI 連接時(shí)，會(huì)占用 S7-1200 的組態(tài)的 HMI 連接個(gè)數(shù)。

如圖4所示：示例中 HMI_1 為精智面板。

圖4 精智面板連接S7-1200

圖5 HMI 占用資源

如圖5所示，1個(gè)精智面板的連接占用 S7-1200 2個(gè) HMI 資源。

這個(gè)連接個(gè)數(shù)是這個(gè) HMI 設(shè)備所能占用 S7-1200 的最大 HMI 連接個(gè)數(shù)，可以作為選型參考。

 Smart 觸摸屏不支持 S7-1200

可以訪問 S7-1200 的 HMI 面板的其他信息

物理網(wǎng)絡(luò)連接

S7-1200 CPU 的 PROFINET 口有兩種網(wǎng)絡(luò)連接方法：

• 直接連接：當(dāng)一個(gè) S7-1200 CPU 與一個(gè)編程設(shè)備，或是 HMI ，或是另一個(gè) PLC 通信時(shí)，也就是說只有兩個(gè)通信設(shè)備時(shí)，實(shí)現(xiàn)的是直接通信。直接連接不需要使用交換機(jī)，用網(wǎng)線直接連接兩個(gè)設(shè)備即可。

圖6 直接連接

• 網(wǎng)絡(luò)連接：當(dāng)多個(gè)通信設(shè)備進(jìn)行通信時(shí)，也就是說通信設(shè)備為兩個(gè)以上時(shí)，實(shí)現(xiàn)的是網(wǎng)絡(luò)連接。

多個(gè)通信設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接需要使用以太網(wǎng)交換機(jī)來實(shí)現(xiàn)。可以使用導(dǎo)軌安裝的西門子 CSM1277 的 4 口交換機(jī)連接其它 CPU 及 HMI 設(shè)備。

CSM1277 交換機(jī)是即插即用的，使用前不用做任何設(shè)置。

圖7 網(wǎng)絡(luò)連接

① CSM1277 以太網(wǎng)交換機(jī)