① PROFINET IO帧中包含所有三个 IO 设备（绿色、蓝色和橙色）的用户数据。 ② PROFINET IO 帧到达第一个 IO 设备。IO设备从帧内取出自己的用户数据（绿色）， 并转发剩余帧。 ③ PROFINET IO 帧中包含两个 IO设备（蓝色和橙色）的用户数据。 ④ PROFINET IO 帧到达第二个 IO 设备。IO 设备从帧内取出自己的用户数据（蓝色），并转发剩余帧。 ⑤ PROFINET IO 帧包含一个 IO 设备的用户数据（橙色）。 ⑥ PROFINET IO帧到达Zui后一个 IO 设备。IO 设备保存包含用户数据的整个帧（橙色）。 DFP 组 动态帧封装机制将支持性能升级的 IO设备自动分组到 DFP 组中。要将 IO 设备分组到 DFP 组中，这些设备必须在总线上连续排列而且这些设备的更新时间和看门狗时间也必须相同。超 出 DFP 组的Zui大帧长度或 DFP组内成员数量的Zui大数时，动态帧封装机制将自动创建一个 新的 DFP 组。 在 STEP 7 中，DFP 组位于“IO 设备”(IOdevices) 框中的“域管理 > 同步域 > 同步域的名称 > 设 备”(Domain management> Sync domains > Name of the sync domain > Device)中。长看门狗时间时的动态帧封装 如果参数“接受无 IO 数据的更新循环”(Accepted update cycles withoutIO data) 的值大于 31，则动态帧封装机制不会将该 IO 设备添加到 DFP 组中。 分段 分段 传输 TCP/IP数据的完整标准以太网帧的时间可达 125 µs。这也就意味着，无法将 PROFINET IO 数据的循环时间缩短到指定时间。在性能升级过程中，可通过分段机制将 TCP/IP 帧拆分为多个子帧。这些帧段将分为多个发送时钟传送到目标设备中，并在目标设备重新组装为原 TCP/IP 帧。 分段机制可显著缩短循环时间，低至 250µs。发送时钟越短，TCP/IP 数据所需带宽越少。由 于循环 IO 数据所用带宽增大，即可在同样时间内传送更多循环 IO 数据。下图显示了分段机制的工作原理。
① 传输带有 TCP/IP数据的标准以太网帧的时间至少为 125 µs。 ② 在分段中，标准以太网帧将分成两个帧段。 ③这些帧段将拆分为多个较短的发送时钟。快速转发 为了确定是转发该帧或是使用该帧，PROFINET IO 设备需要获取该帧的ID。而在此之前，IO 设备通常需要 1440 ns 才能获得帧 ID。 在性能升级过程中，通过快速转发机制，则可将帧 ID放置到更加靠近帧的前端位置处。这样， 设备获取帧 ID 的时间可降低至 320 ns。 凭借快速转发机制，PROFINET IO系统中帧的传送时间显著降低。这是一项重大的性能优势， 对线形拓扑、环型拓扑和树形拓扑而言更是如此。 下图比较了 IO设备中带/不带快速转发机制时，PROFINET IO 帧所需的传送时间。① 开始时： • 两个 PROFINET 帧都到达 IO设备。 IO 设备开始检查这些帧的帧 ID ② 320 ns 后： • 不带快速转发：该 IO 设备仍在检查 PROFINET 帧的帧ID。 • 带快速转发：IO 设备接收该 PROFINET 帧的帧 ID 并进行转发。 ③ 1440 ns 后： •不带快速转发：IO 设备接收该 PROFINET 帧的帧 ID 并进行转发。 • 带有快速转发机制的 PROFINET帧的“前进”明显快于不带快速转发的 PROFINET 帧。 高性能 IRT 的组态 在 IO 通信的高端应用中，要求zhuoyue的IO 处理性能。例如，在风力发电机的控制（变频器控 制）。在 PROFINET IO 系统中，如果要使用具备zuijia性能的 IRT通信，则需启用选项“支持高性 能”(Make 'high performance' possible)。启用选项“支持高性能”(Make 'high performance' possible) 选项时，支持以下操作： •发送时钟可设置为 188 µs 和 125 µs（CPU 1518）。 • 循环 IO 数据可设置更高的带宽。 •可用选项“允许快速转发”(Allows the use of ‘fast forwarding)。 要求 • S7-1500 CPU固件版本 V2.0 及更高版本 启用选项“支持高性能”(Make 'high performance' possible)。要激活选项“支持高性能”(Make 'high performance' possible)，请按以下步骤操作： 1. 在 STEP7 的网络视图中，选择 PROFINET IO 系统。 2. 在巡视窗口中，选择“属性 > 常规 > PROFINET> 管理 > 同步域 > 同步域名称”(Properties > General > PROFINET> Domain management > Sync domains > Name of the syncdomain)。 3. 启用选项“支持高性能”(Make 'high performance' possible)。
提高循环 IO 数据的带宽要求：启用选项“支持高性能”(Make 'high performance' possible)。要提高 PROFINET IO系统中 IO 数据的带宽，请按以下步骤操作： 1. 在 STEP 7 的网络视图中，选择 IO 系统。 2. 在巡视窗口中，选择“属性> 常规 > PROFINET > 管理 > 同步域 > 同步域名称 > 详细信息”(Properties > General > PROFINET > Domain management> Sync domains > Name of the sync domain > Details)。 3.在下拉列表中，选择“Zui多 90% 的循环 IO 数据。主要传输循环 IO 数据”(Maximum 90% cyclic IOdata. Focus on cyclic IO data)。 说明 等时同步模式下的带宽使用量 在等时同步模式下操作PROFINET IO 系统时，应避免将带宽使用量设置为“Zui多 90% 的循环 IO 数据。主要传输循环 IO 数据”(Maximum90% cyclic IO data. Focus on cyclic IO data.)。 设置较短的发送时钟要求：启用选项“支持高性能”(Make 'high performance' possible)。 1. 在 STEP 7的网络视图中，选择 PROFINET IO 系统。 2. 在巡视窗口中，选择“属性 > 常规 > PROFINET> 管理 > 同步域 > 同步域名称”(Properties > General > PROFINET> Domain management > Sync domains > Name of the syncdomain)。 3. 在下拉列表中，选择发送时钟的“发送时钟”(Send clock)。分段的要求 (CPU1518-4 PN/DP) 如果组合使用以下发送时钟和带宽设置，则 IO 系统中的设备将使用分段机制。 • 发送时钟的周期为125 µs：始终进行分段，而不考虑带宽设置。 • 发送时钟的周期为 188 µs：使用以下带宽设置进行分段：“Zui多 50% 的循环IO 数据。均 衡比例。”(Maximum 50% cyclic IO data. Balanced proportion.)和“Zui多 90% 的循环 IO 数据。主要传输循环 IO 数据”(Maximum 90% cyclic IO data. Focuson cyclic IO data.)。 如果禁用除一个端口之外的所有端口，则该控制器的 PROFINET IO接口支持分段。 允许快速转发 要求： • PROFINET IO 设备必须支持快速转发机制。 • 启用选项“支持高性能”(Make'high performance' possible)。 • 如果禁用除一个端口之外的所有端口，则 PROFINET IO接口支持快速转发机制。 要支持快速转发机制，请按以下步骤操作： 1. 在 STEP 7 的网络视图中，选择 PROFINET IO系统。 2. 在巡视窗口中，选择“属性 > 常规 > PROFINET > 管理 > 同步域 >同步域名称”(Properties > General > PROFINET > Domain management> Sync domains > Name of the sync domain)。 3.启用选项“允许快速转发”(Allows the use of ‘fast forwarding)。 说明 快速转发和 IPv6不支持同时启用快速转发和 IPv6。 如果子网中的 IO 设备使用了 IPv6 地址，则必须禁用“快速转发”(fastforwarding)。 优化端口的短发送时钟设置 在 PROFINET IO 系统中，可通过将设备间的电缆长度限制为 20 m以内或通过设置较低的信 号延时时间（Zui高 0.12 µs），对带宽应用进行进一步优化。 要在 STEP 7 中将电缆长度组态为小于20 m，或组态相应的信号延时，请按以下步骤操作： 1. 在 STEP 7 的拓扑视图中，选择端口。 2.在巡视窗口中，浏览到“伙伴端口”(Partner port) 框中的“端口互连”(Port interconnection)。 3.启用选项“电缆长度”(Cable length)（默认设置）或“信号延时”(Signal delay)。 4.在下拉列表中，选择“小于 20 米”(< 20 m)，或输入信号延时时间。