想一想

传统的TCPIP通信都是根据IP和Port建立唯一的套接字，通过这个套接字完成相关通信，那么PROFINET是基于什么建立通信的了？下面先来简单探索学习下。

运行模式

• 系统工程：为了实现一个系统的工程，需要导入设备的GSD文件(通用站描述)，该文件由设备制造商提供，导入后需对GSD文件中定义的模块/子模块进行组态，以将其映射为实际系统并将其分配到槽(slot)/子槽(subslot)中；此外，每个从站设备都要被分配一个逻辑名称，该名称应指引设备在系统中的功能或安装位置，并且在地址解析期间被用来分配IP地址，名称分配总数使用DCP协议(发现配置协议)，该协议默认集成在每个PROFINET设备中。
• 将系统信息下载到控制器：完成系统工程后需将系统数据下载到控制器中，这样控制器就获得了寻址设备和数据交换所需的全部信息。
• 系统启动前的地址解析：在与一个设备进行数据交互前，通常控制器必须在系统启动前为该设备分配一个IP地址。系统启动是指自动化系统在“上电”或“复位”后的启动/重启。在相同子网内的IP地址使用默认集成在每个PROFINET现场设备中的DCP协议进行分配，如果现场设备和控制器在不同的子网中，则由单独的DHCP服务器提供地址解析(名称->IP地址)。
• 系统启动：控制器在启动/重启后，总是根据组态数据来开始系统启动，在系统启动期间，控制器建立应用关系(AR)和通信关系(CR)，如有必要则组态并参数化过程级IO。
• 数据交换：系统启动成功完成后，控制器和设备交换过程数据、报警和非周期数据。

DCP

DCP协议(发现配置协议,依据IEC 61158)用作名称/地址解析的基础，也是实现“设备更换无需编程设备”全部概念的一部分，可以用来读写设备编址所需的参数，并向现场设备中写入数据，这些服务是实时的，且只能在子网中使用。

• 标识(Identify)请求->寻找一个特定的名称
  带有特定Frame_ID的多播服务，发送给现场设备来读取设备的标识信息，现场设备名称分配主要与“DCPIdentify.req”的两个功能有关：① 询问哪些参数已经包含在设备中，以便执行有选择性的分配名称；②搜索一个特定的名称，防止重复编址；如果以名称长度为0的条件进行名称搜索，所有未分配名称的设备都必须应答，如果呼叫包含一个特定的名称，则只有具有该名称的设备给出应答。

• 标识(Identify)响应->寻找一个特定的名称
  “DCPIdentify.res”帧是实时帧，Ethertype为0x8892。在 “DCPIdentify.res”中，控制器接收到指示设备满足哪些选项的应答，这些信息在 “DCPIdentify.Response”数据字段中。

• 设置(Set)请求->将名称或IP地址写入设备

• 设置(Set)响应->对Set请求的确认

名称分配

由于许多相同设备类型的设备可能被安装在同一个系统中，这就有必要为现场设备分配一个系统特定的名称(NameOfStation)，该名称必须在系统启动前通过工程工具写入设备，因为在系统启动前它将被控制器用于名称和地址解析，设备名称必须记忆性地保存在现场设备中。

地址解析协议(ARP)

控制器发出Identify服务询问IP地址是否存在于系统中，因此控制器向所有节点发送一个广播呼叫，仅具有指定IP地址的节点做出应答。该呼叫通过“ARP”超时进行时间监视，这确保了同一个IP地址不会被分配两次。

邻居探测协议(LLDP)

通过LLDP探测邻居是“无需组态工具进行设备替换”概念的一部分，这要求能够利用LLDP服务来确定基于端口到端口的邻居设备的数据，并通过DCP或SNMP服务把该数据提供给高层控制器。

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