工业以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、以及支持技术成熟等优点，已为常用的通信网络之一。工业以太网是面向工业生产控制的，对数据的实时性、确定性和可靠性等有极高的要求。西门子工业以太网可应用于单元级、管理级的网络，其通讯数据量大、传输距离长。西门子工业以太网可同时运行种通信服务，例如 PG/OP 通信、S7通信、开放式用户通信(OUC: Open User Communication)和PROFINET 通信。S7信和开放式用户通信为非实时性通信，它们主要应用于站点间数据通信。基于工业以太网开发的PROFINET 通信具有很的实时性，主要用于连接现场分布式站点。PLC为用户提供了足够的定时器和计数器，并设置了相关的定时和计数指令。奉贤区电气制图课程教育机构
（1）输入过程映像寄存器（I）：输入过程映像寄存器与输入端相连，它是专门用来接受PLC外部开关信号的元件。在每次扫描周期的开始，CPU对物理输入点进行采样，并将采样值写入输入过程映像寄存器中。CPU可以按位，字节，字或双字来存取输入过程映像寄存器中的数据。（2）输出过程映像寄存器（Q）：输出过程映像寄存器是用来将PLC内部信号输出传送给外部负载（用户输出设备）。输出过程映像寄存器线圈是由PLC内部程序的指令驱动，其线圈状态传送给输出单元，再由输出单元对应的硬触点来驱动外部负载，在每次扫描周期的结尾、CPU将输出过程映像寄存器中的数值复制到物理输出点上。可以按位，字节，字或者双字来存取输出过程映像寄存器。江苏PLC课程学习输出接口是PLC用来驱动外部负载。
（3）模拟量输入过程映像寄存器：S7-200SMARTPLC将模拟量值(如温度或电压)转换成1个字长(16位)的数字量。可以用区域标识符(AI)、数据长度(W)及字节的起始地址来存取这些值。因为模拟输入量为1个字长，且从偶数位字节开始，所以必须用偶数字节地址来存取这些值。（4）模拟量输出过程映像寄存器：S7-200SMART将1个字长(16位)数字值按比例转换为电流或电压。可以用区域标识符(AQ)、数据长度(W)及字节的起始地址来改变这些值。因为模拟量为1个字长，且从偶数字节开始，所以必须用偶数字节地址来改变这些值。模拟量输出值为只写数据。
S7通信S7-1200CPU与其他S7-300/400plc/1200/1500CPU通信可采用多种通信方式，但*常用的、*简单的还是S7通信。S7-1200CPU进行S7通信时，需要在客户端侧调用PUT/GET指令。“PUT”指令用于将数据写入到伙伴CPU，“GE指令用于从伙伴CPU读取数据。进行S7通信需要使用组态的S7连接进行数据交换，S7连接可在单端组态或双端组态:(1)单端组态单端组态的S7连接，只需要在通信发起方(S7通信客户端)组态一个连接到伙伴方的S7连接定的S7连接。伙伴方(S7通信服务器)无需组态S7连接。(2)双端组态双端组态的S7连接，需要在通信双方都进行连接组态。S7-1200设计紧凑、组态灵活且具有功能强大的指令集。
PID控制在工程应用中，PID控制系统是应用***的闭环控制系统。PID控制的原理是给被控对象一个设定值，然过测量元件将过程值测量出来，并与设定值比较，将其差值送入PID控制器，PID控制器通过计算，计算出输出送到执行器进行调节，其中的P、1、D指的是比例、积分、微分运算。通过这些运算PID功能用于对闭环过程进行控制。PID控制适用于温度，压力，流量等物理量，是工业现场中应用*为**的控制方式，其原理是，对被控对象设定一个给定值，然后将实际值测量出来，并与给定值比较，将其差值送入PID控制器，PID控制器按照一定的运算规律，计算出结果，即为输出值，送到执行器进行调节，其中的P,I,D指的是比例,积分,微分，是一种闭环控制算法。通过这些参数，可以使被控对象追随给定值变化并使系统达到稳定，自动消除各种干扰对控制过程的影响。PLC的输入和输出信号可以是开关量或模拟量，其接口是PLC内部弱电信号和工业现场强电信号联系的桥梁。江苏三菱PLC课程
PLC输入输出模块是PLC与工业现场设备相连接的端口。奉贤区电气制图课程教育机构
PROFINETIO通信环境中各个通信设备根据组件功能划分为IO控制器、IO设备和IO监视器。IO控制器用于对连接IO设备进行寻址，需要与现场设备交换输入和输出信号，功能类似PROFIBUS网络中DP主站。IO设备是分配给其中一个IO控制器的分布式现场设备，功能类似PROFIBUS网络中DP从站。IO监视器是用于调试和诊断的编程设备或HMI设备。PROFINETIO提供三种执行水平的数据通信：1）非实时数据传输（NRT）:用于项目的监控和非实时要求的数据传输，例如项目的诊断，典型的通信时间为2）实时通信（RT）:用于要求实时通信的过程数据，通过提高实时数据的优先级和优化数据堆栈（OSI参考模型第1层和第2层）实现，可用标准网络元件执行高性能的数据传输，典型的通信时间为1～100ms。3）等时实时（IRT）:用于实现IO通信中对IO处理性能极高的**应用，等时实时可确保数据在相等的时间间隔进行数据传输，等时实时通信需要特殊的硬件支持（交换机和CPU，S7-1200CPU目前还不支持该类型通信），其典型的通信时间为0.25～1ms.奉贤区电气制图课程教育机构
