PROFINET IO系统概述

我们的大学时光就是联网游戏的时光，上学那会儿打着学习的幌子要配电脑，有了电脑甭管什么学习了先装游戏，单机游戏？那是小儿科，得要考虑联网对战，在宿舍局域网内玩腻了就要考虑上外网（浩方对战平台）去切磋技艺，于是宿舍里充满了鬼哭狼嚎、大呼小叫、好不快活，这样的日子童鞋们有木有？

现在把联机游戏这码事儿上升点高度仔细回味一下，这似乎和使用PROFINET技术搭建一个控制系统通信网络差不多的过程吗，从选电脑配件、攒机、装系统、配软件、弄交换机、买网线、接水晶头、连网线、配置网络、联机调试到弄个“猫”上外网，配个路由器大家一起上网，最后升级到无线路由实现wifi覆盖，可以说联网游戏的过程和搭建控制系统通信网络多多少少有想通的地方。怎么，这个思维有点“穿越”了，没听明白？没关系，现在听我“韶韶”（南京话：讲讲）。

首先我们得看看要搭建的工厂自动化控制通信网络是个什么样子，图中所示的网络包含控制层和现场层，以及连接到管理层网络的组件，几乎涵盖了“工业3.0”特点的工厂自动化系统的所有元素，控制层和现场层的网络系统通常是由分布式设备组成，属于上面提到PROFINET IO（分布式外设）。

怎么样，当一条“色香味俱全”的生产线控制网络呈现在眼前，就像看到了别的宿舍的童鞋正在忘我的玩联机WOW，你们宿舍的还在挑灯打牌一样，有木有一种冲动，很想知道这个网络是怎么搭建起来的？别急，万丈高楼平地起，就像联机游戏前你得先配电脑，学习C语言要先认识变量类型一样，搭建网络也得先认识有哪些PROFINET设备，然后就要选择需要的PROFINET设备，选择设备通常需要从以下条件考虑：

设备类型；

一致性类别；

实时要求；

设备防护等级。

PROFINET设备类型

有方案号称是PROFINET技术，那是因为方案中用到了PROFINET相关的产品。还有的说自己PROFINET系统，那是因为使用带有PROFINET功能设备通过网络连接构成了现场总线系统。但不管是什么样的PROFINET，带有PROFINET功能的设备就可以分为IO控制器、IO设备和IO监视器三种设备类型。

PROFINET IO控制器通常是负责控制IO系统的PLC，IO设备通常是传感器或执行器之类的现场设备，IO监视器是运行组态编程工具的平台（PC），也可以是进行网络诊断的工程工具平台。这里你还有疑问：“图中不止这三样设备呀？”是的，这三样是分布式外设所包含的设备类型，其它图标要么属于网络连接设备，要么属于普通IT设备，要么从某些功能角度上讲也属于上述三种类型。熟悉现场总线的诸位工程师可以类比一下PROFIBUS DP帮助理解。

即使不熟悉现场总线的哥们儿也没有关系，我们可以通过另外的方法帮助理解：一个PROFINET IO系统好比是一个项目，项目中有诸多角色，但大致上将会有以下三个角色经常会“出镜”，这就是项目经理、员工和客户，他们之间也会产生诸多的联系。

客户会提出项目要求（Parameters），不定期的询问进度情况（status），随时提出一些意见（system diagnosis）；

项目经理将任务分配给不同的员工（Configuration），定期获得员工反馈，修正原来不太合适的计划（Process data），并且交给员工执行，处理一些棘手的问题，通过这些方法保证项目进度；

员工就像是项目的传感器好与执行器，将项目情况定时汇报给项目经理（Input），并执行项目经理的各种指示（Output），遇到自己处理不了的麻烦事情要即使上报（Alarm）给项目经理。

控制器/设备/监视器

IO控制器

IO控制器相当于电脑硬件中的中央处理器，其通用模型包含一个PLC程序、所有输入和输出数据。PROFINET IO控制器的主要任务是从获取现场设备的输入，经过控制器程序处理后，再输出所有数据。IO控制器（PLC）的运行特点就是：以更新时间为间隔，周期性地获取输入数据，在以一定时间间隔运行自身的PLC程序，然后以更新时间为间隔，周期性地发送输出数据。更新时间决定了PROFINET IO系统的响应时间。

IO设备

IO设备相当于电脑硬件中的鼠标、键盘、光驱等输入输出设备。而随着自动化系统的控制方式的变化，IO设备变得越来越智能化。

IO监视器

如果按照字面意思去理解，如果想当然地以为IO监视器应该就相当于显示器，那就不对了。其实显示器属于输出设备，而IO监视器是运行组态和诊断功能的编程设备或PC，正如前面所说像客户，貌似地位特殊啊。

经过以上的罗列，所有带PROFINET功能的组件如下图所示。