PROFINET IO设备中DCP协议的研究与应用

来源：计算机测量与控制杂志2023年第1期北京时间：

作者：荣锋,朱瑞华

单位：天津工业大学 电子与信息工程学院

摘要：为解决自动化外围现场设备接入PROFINET网络，而同类设备依赖特定芯片，成本较高，可移植性差的问题，利用软件设计实现普通网卡下的PROFINET IO通信；在树莓派3B+开发板上实现IO设备，支持非同步实时数据交换，可以通过槽/子槽数据模型匹配IO模块；通过描述性文件的设计，使其IO模块类型映射模块、子模块的ID，实现模块化IO设备，允许根据需要添加和删除模块；系统启动时控制器根据设备名称寻址，再基于设备名称为IO设备分配IP地址，这一过程的实现依赖DCP协议，它是PROFINET网络中数据交互的基础；为了深入探究PROFINET协议栈，在实现PROFINET的基础上从DCP协议的原理入手，对其功能和程序实现进行了详细研究，并将所实现的IO设备与PLC S7-1200进行组态，验证了IO设备所实现的功能和DCP工作的过程；实验测试表明，树莓派实现了PROFINET RT和NRT通信功能，其更新时间抖动小于50μs，满足控制工程上的应用要求。

关键词：PROFINET;DCP;Wireshark;PLC S7-1200;数据交互;设备名称

基金资助：天津市科委青年(15JCQNJC42100)；天津市科技特派员项目(16JCTPJC48100,16JCTPJC47200)