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上海啟水自動化科技有限公司
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6ES74211FH200AA0
SIMATIC S7-400，數字量輸入模塊SM 421，光隔離，16 DI，120/230V UC輸入，符合 IEC1131-2 類型 2
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 | 6ES7421-1FH20-0AA0 SIMATIC S7-400，數字量輸入模塊SM 421，光隔離，16 DI，120/230V UC輸入，符合 IEC1131-2 類型 2 |
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西門子6ES74211FH200AA0擴展模塊
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PROFINET循環的實時通信報文基于IEEE802.3，具有4個字節的VLAN標簽（IEEE802.1p），該標簽其中的3個位可以表示PROFINET實時數據的優先級，參考圖1 PROFINET實時報文。
圖1 PROFINET實時報文
PROFINET循環的實時數據報文具有優先級，且用戶優先級為6。VLAN標示符VID=0表示報文僅包含優先級信息，而不是一個有效地VLAN標識。
報文具有“用戶優先級”符合IEEE802.1p標準，IEEE802.1p具有如下特點：
支持IEEE802.1p的交換機會優先轉發高優先級的數據，IEEE802.1p標準
| 種類 | 描述 | 優先級 |
| 語音 | 優先級；保證幾路音頻延遲時間zui小且保證高的語音質量 | 7，6 |
| 視頻 | 視頻優先于其它數據服務 | 4，5 |
| 盡力的通信 | 應用數據包，比如Internet沖浪或者設備需要QoS服務 | 3，0 |
| 背景通信 | 較低優先級的數據通信服務，比如下載，打印等，不需要固定的等待時間和流量需求 | 1，2 |
表1
目前，許多以太網交換機都能夠支持多優先級業務的分類處理，即支持IEEE802.1p，根據數據幀中的“用戶優先級”字段內容的不同進行緩存、數據轉發等操作。理想情況下，以太網交換機能支持的優先級與802.1p規定的優先級相同，但實際情況有時并非如此。
西門子的SCALANCE X以太網交換機產品中，X-00系列具有兩個優先級堆棧，高的優先級堆棧處理具有用戶優先級4，5，6，7的數據，低的優先級堆棧處理具有用戶優先級3，0，1的數據。對于SCALANCE X100系列到SCALANCE X400系列所支持的優先級與IEEE802.1p所規定的優先級相同。具有4個優先級堆棧，每個堆棧處理不同用戶優先等級的數據，參考圖2 SCALANCE X交換機優先級堆棧。SCALANCE X以太網交換機會根據數據的用戶優先級的不同由內部不同的優先級堆棧來處理。這也表明SCALANCE X100系列到SCALANCE X400系列的產品可以細分用戶優先級的數據，對于用戶優先級6，7由優先級堆棧處理優先轉發。
圖2 SCALANCE X交換機優先級堆棧
SCALANCE X以太網交換機會優先對高優先級的堆棧中的高優先級數據進行轉發。參考圖3 IEEE802.1p報文優先轉發原則。幀1正在被發送，表明不會中斷正在發起的數據傳輸。幀2的優先級低于幀3，所以優先轉發幀3。zui終端口1的數據幀發送順序為幀1，幀3，幀2。
圖3 IEEE802.1p報文優先轉發原則
除此以外，X200系列以上的SCALANCE X交換機不但可以在Step7中作為IO設備進行組態，也可以在Step7中實現集成診斷。參考圖4 交換機組態。
圖4 交換機組態
在使用SCALANCE X300和SCALANCE X400系列的交換機應用在PROFINET實時應用中，由于這兩種系列的交換機不但支持IEEE802.1p還支持IEEE802.1Q，即VLAN。那么這兩類以太網交換機則認為VLAN ID=0的幀不帶有VLAN標簽。這意味著PROFINET實時報文（VID=0）在這兩類交換機之中轉發不具有優先級，與普通的數據一樣，不會被交換機優先轉發。所以在使用這兩類交換機時，需要特別注意，這種情況下，可以使用2種方式來改善：
*種情況，就是使用SCALANCE X200系列以下的交換機，這樣由于這些系列的交換機不支持IEEE802.1Q，僅支持IEEE802.1p，所以會優先轉發PROFINET實時數據。
第二種情況，如果使用SCALANCE X300/400時，且PROFINET實時數據與普通數據在一個通道上進行傳輸，需要給PROFINET的數據傳輸通道設置VLAN。例如圖5 組態舉例。PROFINET IO控制器和IO設備的PROFINET實時通信與PC1和PC2的普通通訊，例如TCP/IP，共同占用2臺SCALANCE X400之間的通道。由于SCALANCE X400支持IEEE802.1Q，交換機會認為PROFINET 實時數據與普通的TCP/IP數據的優先級一樣，這樣不會優先轉發PROFINET實時數據。
圖5 組態舉例
其中，PC1和PC2分別連接在各自SCALANCE X400交換機端口P10.1，PROFINET設備則分別連接在各自SCALANCE X400交換機端口P9.1，他的交換機之間的連接通過各自的P11.1進行連接。那么設置PROFINET設備和PC設備都屬于VLAN2，兩臺交換機的設置如下圖6 交換機Web組態。關于VLAN的詳細設置，請參考西門子網上課堂《西門子交換機SCALANCE X VLAN組態》，鏈接如下：82454083
圖6 交換機Web組態
通過設置VLAN后，PROFINET的實時數據的優先級會被SCALANCX300/400交換機所識別，這樣PROFINET的實時數據被優先轉發，達到實時的目的。
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