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PN/PN 耦合器常規功能

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西門子的 PN/PN 耦合器常用于實現處于兩個不同網絡的控制器之間的 PROFINET 數據傳輸。如下圖所示，分別處于不同網絡的 S7-1500 PLC 通過 PN/PN 耦合器實現數據的快速交互，而且因為耦合器的存在，兩個網絡彼此隔離，也大大增加了網絡的安全性。

針對這種經典應用，PN/PN 耦合器組態也非常簡單，我們只需要在兩個CPU 中分別組態耦合器，并且插入輸入/輸出，簡單地說就是 “槽位交叉對應，長度一致” 即可。

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但是在配置的過程中，大家也會注意到，在組態類型的下拉框中，還有很多其它組態功能。

大家可能有疑問，針對這些不常用的組態選項，能夠實現什么功能呢？讓我們一起看看 “不一樣”的 PN/PN 耦合器功能。

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功能一、共享輸入(MSI)/共享輸出(MSO)

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通過 PN/PN 耦合器的模塊內部共享輸入 (MSI) 和共享輸出 (MSO) 功能，可將數據同時傳遞給本側的其它 PLC，Zui多提供給 4 個 CPU 使用。          

2.1

共享設備

共享輸入 (MSI) /共享輸出 (MSO) 是基于共享設備功能實現的，通過共享設備功能，耦合器不再將數據交換局限在兩側的兩個 CPU 之間。

如下圖所示，共享設備功能允許耦合器兩側存在多個 CPU，數據的交互可以在多個 CPU 之間實現，多個 CPU 瓜分 PN/PN 耦合器組態的槽位，當前允許每側Zui多存在 4 個 CPU。

2.2

共享輸出 (MSO)

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如下圖所示，CPU1 通過組態 MSO 類型，耦合器把 CPU1 的數據發送給 CPU5 的同時，還在左側的網絡中把數據的副本發送給CPU2/CPU3/CPU4；CPU5 的槽位僅需要組態普通輸入類型。

2.3

共享輸出（MSO）+ 共享輸入（MSI）

如下圖所示，通過組態 MSO 類型，耦合器把 CPU1 的數據送給 CPU5 的同時，還在左側的網絡中，把數據的副本發送給 CPU2/CPU3/CPU4；通過組態MSI 功能，耦合器把數據同時傳送給右側網絡的CPU5/CPU6/CPU7/CPU8。

2.4

共享輸出的本地發布（MSO Local）

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MSO LOCAL 的組態，可以在 PN/PN 耦合器的一側組態完成，不再需要耦合器另一側存在其它的控制器，CPU1 可以把數據直接發送給本側的 CPU2/CPU3/CPU4。

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功能二、數據記錄傳輸功能

之前所說的通信方式，耦合器都基于 PROFINET 周期性 IO 數據交換，這種通信的輸入/輸出數據量Zui大不能超過各 1440 個字節，可以滿足絕大多數的應用場合。

但是，如果我們的實際應用中，需要更多的通信數據量，之前的模式將不能滿足需求，所以我們可以考慮另外的通信模式，即基于數據記錄的非周期數據訪問方式。此種方式需要兩側的 CPU 編程調用 “RDREC” 和“WRREC”（SFB52/53）完成非周期模式下讀/寫數據記錄的操作。

3.1

傳輸類型 STO 和 PUB

組態數據記錄傳輸類型分兩種：一種叫 Storage 類型，簡稱 STO，另外一種叫 Publisher 類型，簡稱 PUB。

1、STO 類型數據記錄的傳輸規則：

2、PUB 類型數據記錄的傳輸規則相對簡單得多：

3.2

跨網絡數據記錄

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PN/PN 耦合器自固件版本 V2.0 起支持跨網絡的數據記錄傳輸。一側的 CPU 將數據記錄傳輸到另外一側的 CPU，每側分別Zui多 4 個 CPU。如下圖所示，發送方的 CPU 組態 RD WRITE STO 或 PUB 類型，接收方的 CPU 組態 RD READ STO 或 PUB 類型。

3.3

本地數據記錄

自固件版本 V4.2 起 PN/PN 耦合器支持本地數據記錄傳輸，每個插槽Zui多可以將 4096 字節的數據，以非周期的方式從一個 CPU（發送器）傳輸到同一側的Zui多 3 個 CPU（接收器）中。

如下圖，不需要組態另一側的 CPU，CPU1 通過寫數據記錄程序塊將數據發送給 CPU2/CPU3/CPU4，CPU2/CPU3/CPU4 需要調用讀數據記錄程序塊獲得數據，虛擬插槽可以選擇 LOCAL RD STO 或者 PUB 類型。

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總結

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上文介紹的所有功能既可以單獨使用，也允許多種類型混合組態。在使用上我們需要注意 PN/PN 耦合器的版本是否支持所選功能。

西門子一共推出了3個型號的PN/PN耦合器。分別是2006，2009和2017年發布的，外觀如下圖所示：

我們也列出了三款PN/PN耦合器功能對比，如下圖所示：