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。
以下內(nèi)容為新版固件支持的協(xié)議和連接資源，對(duì)于低版本固件的協(xié)議和連接資源，請(qǐng)查看鏈接。
固件版本 V4.6 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(kāi)放式用戶(hù)通信
TCP
ISO on TCP
UDP
Modbus TCP
安全開(kāi)放式用戶(hù)通信
Web 服務(wù)器
OPC UA 服務(wù)器
固件版本 V4.6 支持的大的連接資源
S7-1200 的連接資源
如表 1 所示，分配給每個(gè)類(lèi)別的預(yù)留連接資源數(shù)為固定值，無(wú)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(lèi)別的連接數(shù)。
| 編程 PG 通信 | HMI 通信 | S7 通信 | 開(kāi)放式用戶(hù)通信 | Web 服務(wù)器 | 動(dòng)態(tài)資源 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 預(yù)留連接資源數(shù)量 | 4（保證支持 1 個(gè) PG） | 12（保證支持 4 個(gè) HMI） | 8 | 8 | 2 | 34 |
表 1 連接資源預(yù)留
通過(guò)動(dòng)態(tài)資源可以增加每類(lèi)通信資源個(gè)數(shù)，但是每類(lèi)通信有大資源占用數(shù)，如表 2 所示。
| 編程 PG 通信 | HMI 通信 | S7 通信 | 開(kāi)放式用戶(hù)通信 | Web 服務(wù)器 | OPC UA | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 可以使用的大連接資源數(shù)量 | 4（保證支持 1 個(gè) PG） | 18 | 14 | 14 | 30 | 10 |
| 可以使用的動(dòng)態(tài)資源數(shù)量（大-預(yù)留） | 0 | 6 | 6 | 6 | 28 | 10 |
表 2 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(lèi)連接已經(jīng)使用的資源數(shù)超過(guò)了預(yù)留資源數(shù)量但沒(méi)有達(dá)到大連接資源數(shù)，也無(wú)法再繼續(xù)增加該類(lèi)連接。
例如：通過(guò) 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(kāi)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(wú)法保證可以支持 1 個(gè) Web 瀏覽器客戶(hù)端的正常使用，因?yàn)?1 個(gè) Web 瀏覽器客戶(hù)端多使用 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(guò) Profinet IO 連接多 16 個(gè) IO 設(shè)備，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(wú)關(guān)。
Profinet IO 功能與 S7 連接、開(kāi)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(guò) CM/CP 不能擴(kuò)展大通信資源。
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 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(kāi)放式用戶(hù)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(wú)法得知。如圖1中所示目前該 CPU 通過(guò)組態(tài)占用 1 個(gè) S7 通信資源，3 個(gè) HMI 資源 ，1 個(gè)開(kāi)放式用戶(hù)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(guò)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(kāi)放式用戶(hù)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(tái) S7-1200 同時(shí)只能連接 1 個(gè) PG ，也就是對(duì)于 1 臺(tái) S7-1200 同時(shí)只有 1 臺(tái)電腦能夠通過(guò) 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(lèi)型或型號(hào)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(duì)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(xiě)入
報(bào)警和診斷
表 3 示例共有 5 個(gè) HMI 設(shè)備訪問(wèn) S7-1200，占用了 S7-1200 的 12 個(gè) HMI 連接資源。
| HMI 1 | HMI 2 | HMI 3 | HMI 4 | HMI 5 | HMI | |
使用的連接資源 | 2 | 2 | 2 | 3 | 3 | 12 |
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)：
| 資源數(shù)（默認(rèn)） | 簡(jiǎn)單通訊 | 系統(tǒng)診斷 | 運(yùn)行系統(tǒng)報(bào)警記錄 | |
| 基本面板 | 1 | 1 | 1 | - |
| 多功能面板 | 2 | 1 | - | - |
| 精智面板 | 2 | 1 | 2 | - |
| WinCC RT Advanced | 2 | 1 | 2 | - |
| WinCC RT Professional | 3 | 2 | 2 | 3 |
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(wèn) S7-1200 的 HMI 面板
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(shuō)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(shuō)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(lái)實(shí)現(xiàn)。可以使用導(dǎo)軌安裝的西門(mén)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。
