Profinet 的交互流程
启动过程
在启动Profinet IO设备时(在设置IP地址之前)使用DCP协议。该协议类似于DHCP协议。
- PLC发送DCP广播消息(Identify),子网上的所有IO设备都使用本身的MAC地址进行应答。PLC 向具有特定 MAC 地址的 IO 设备发送 DCP 消息,其中包含 IO 设备应使用的 IP 地址和站名。IO 设备相应地设置其 IP 地址和站名;
- PLC 使用在 UDP over IP 上运行的 DCE/RPC 协议启动 IO 设备的实际配置;
- 配置完成后,IO 设备和 PLC 之间不断交换循环数据。此通信在以太网第 2 层上运行,即 MAC 地址用于路由帧(这些帧中不使用 IP 协议)。
识别 Identify(请求)
Identify主要是用来扫描网络中的PN设备,所以该帧只需要源MAC地址就可以了,目标地址一般为广播MAC,所有接收到该帧的设备包括控制器都进行应答,就可以知到网络中的设备信息,为后续建立连接做准备。
Identify有两种,一种是带过滤器的帧,毕竟多了过滤的功能,所以结构会更复杂,这里以不带过滤器的帧展开,即向所有的设备发送广播。
以太网链路层帧结构:
表6 链路层帧结构
FrameControl |
DST |
SDR |
BSSID@ |
Seq@ |
QOS@ |
LT |
FrameID |
DCPDU |
Pad |
CRC |
@为可选
Identi-ALL DCPDU结构:
表7 DCP-Identi-ALL结构
ServiceID |
ServiceType |
Xid |
Response DelayFactor |
DCPData Length |
AllSelector Type |
DCPBlocklength |
PLC发送DCP的广播帧:
01 0e cf 00 00 00 5e e3 4b b1 20 d7 88 92 fe fe
05 00 0f 01 00 11 00 80 00 04 ff ff 00 00 00 00
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
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识别 Identify(应答)
扫描所有的设备,设备会应答所有的数据,包括IP,设备名称,厂家信息,mac地址,设备别名等。具体可以参考国标。
IO 设备应答帧:
列 |
HEX数据 |
0000 |
5e e3 4b b1 20 d7 18 77 5e 95 fa 1f 88 92 fe ff |
0010 |
05 01 0f 01 00 11 00 00 00 76 01 02 00 0e 00 01 |
0020 |
c0 a8 03 7b ff ff ff 00 c0 a8 03 01 02 01 00 1a |
0030 |
00 00 50 2d 4e 65 74 20 53 61 6d 70 6c 65 20 41 |
0040 |
70 70 6c 69 63 61 74 69 6f 6e 02 02 00 0d 00 00 |
0050 |
72 74 2d 6c 61 62 73 2d 64 65 76 00 02 03 00 06 |
0060 |
00 00 fe ed be ef 02 04 00 04 00 00 01 01 02 05 |
0070 |
00 1e 00 00 01 02 01 01 02 01 02 02 02 03 02 04 |
0080 |
02 05 02 06 05 01 05 02 05 03 05 05 05 06 ff ff |
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