產(chǎn)品詳情
湖南 長(zhǎng)沙 西門(mén)子 6ES7214-1HG40-0XB0 湖南代理商
PROFINET 通信
PROFINET 是開(kāi)放的、標(biāo)準(zhǔn)的、實(shí)時(shí)的工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。
PROFINET 作為基于以太網(wǎng)的自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)，它定義了跨廠商的通信、自動(dòng)化系統(tǒng)和工程組態(tài)模式 。
借助 PROFINET IO 實(shí)現(xiàn)一種允許所有站隨時(shí)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的交換技術(shù)。 作為 PROFINET 的一部分，PROFINET IO 是用于實(shí)現(xiàn)模塊化、分布式應(yīng)用的通信概念。這樣，通過(guò)多個(gè)節(jié)點(diǎn)的并行數(shù)據(jù)傳輸可更有效地使用網(wǎng)絡(luò)。 PROFINET IO 以交換式以太網(wǎng)全雙工操作和 100 Mbit/s 帶寬為基礎(chǔ)。
PROFINET IO 基于 20 年來(lái) PROFIBUS DP 的成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，并將常用的用戶操作與以太網(wǎng)技術(shù)中的新概念相結(jié)合。
這可確保 PROFIBUS DP 向 PROFINET 環(huán)境的平滑移植。
PROFINET 的目標(biāo)是：
● 基于工業(yè)以太網(wǎng)建立開(kāi)放式自動(dòng)化以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)
盡管工業(yè)以太網(wǎng)和標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)組件可以一起使用，但工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備更加穩(wěn)定可靠，因此更適合于工業(yè)環(huán)境（溫度、抗干擾等）。
● 使用 TCP/IP 和 IT 標(biāo)準(zhǔn)
● 實(shí)現(xiàn)有實(shí)時(shí)要求的自動(dòng)化應(yīng)用
● 全集成現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)
PROFINET IO 分為IO 控制器, IO 設(shè)備, IO 監(jiān)視器：
PROFINET IO 控制器指用于對(duì)連接的 IO 設(shè)備進(jìn)行尋址的設(shè)備。這意味著 IO 控制器將與分配的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備交換輸入和輸出信號(hào)。IO 控制器通常是運(yùn)行自動(dòng)化程序的控制器。
PROFINET IO 設(shè)備指分配給其中一個(gè) IO 控制器（例如，遠(yuǎn)程 IO、閥終端、變頻器和交換機(jī)）的分布式現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。
PROFINET IO 監(jiān)控器指用于調(diào)試和診斷的編程設(shè)備、PC 或 HMI 設(shè)備。
S7-1200 PROFINET 通信口
| CPU硬件版本 | 接口類型 | 控制器功能 | 智能IO設(shè)備功能 | 可帶IO設(shè)備最大數(shù)量 | 擴(kuò)展站子模塊最大數(shù)量總和 |
|
V4.0 |
PROFINET | √ | √ | 16 | 256 |
| V3.0 | PROFINET | √ | × | 16 | 256 |
| V2.2 | PROFINET | √ | × | 8 | 128 |
S7-1200 PROFINET與 IO device 通信
PROFINET IO 設(shè)備指分配給一個(gè)或多個(gè) IO 控制器的分布式現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（例如，遠(yuǎn)程 IO、閥島、變頻器和交換機(jī)等）。PROFINET IO 控制器對(duì)連接的 IO 設(shè)備進(jìn)行尋址，與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備交換輸入和輸出信號(hào)。
硬件和軟件需求及所完成的通信任務(wù)
硬件：
① S7-1200 CPU V2.0 或更高版本 （文檔中使用V4.2版本S7-1215C DC/DC/DC）
② PC （帶以太網(wǎng)卡），TP電纜(以太網(wǎng)電纜）
③ 分布式IO（文檔中使用ET200SP IM 155-6 PN HF V3.3）
軟件：
TIA 博圖 STEP7 V11 或更高版本（文檔中使用V14 SP1 UPD3）
所完成的通信任務(wù)：
① S7-1200 讀取IM 155-6 PN HF數(shù)字量輸入點(diǎn)數(shù)據(jù)
② S7-1200 向IM 155-6 PN HF輸出點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)
通信的編程，連接參數(shù)及通信參數(shù)的配置
1. 打開(kāi)TIA 博圖STEP 7軟件并新建項(xiàng)目
在 TIA 博圖 STEP 7軟件的 “項(xiàng)目視圖” 中點(diǎn)擊 “創(chuàng)建新項(xiàng)目” 創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目
2. S7-1200硬件組態(tài)及參數(shù)分配
在硬件列表中選擇對(duì)應(yīng)的訂貨號(hào)，如圖1所示。
圖1 添加S7-1200 CPU
在設(shè)備視圖中顯示出 S7-1200 的組態(tài)畫(huà)面，如圖2所示。
圖2 S7-1200 設(shè)備視圖
接著需要給S7-1200 CPU 設(shè)置 IP 地址，通過(guò)在設(shè)置視圖中點(diǎn)擊S7-1200的以太網(wǎng)口>“屬性” > “常規(guī)”>“以太網(wǎng)地址” 設(shè)置，如圖3所示。
圖3 設(shè)置IP地址
進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)視圖，在硬件目錄中選擇IM155-6PN HF（6ES7155-6AU00-0CN0）并插入，如圖4所示。
圖4 添加IM155-6PN HF
然后雙擊IM155-6PN HF 進(jìn)入設(shè)備視圖進(jìn)行硬件組態(tài)，為IM155-6PN HF添加IO模塊，如圖5所示。
需要注意底座顏色（淺色為使用新的電位組，深色為使用左側(cè)模塊的電位組），以及IO模塊的版本。
圖5 IM155-6PN HF 硬件組態(tài)
回到設(shè)備視圖，點(diǎn)擊IM155-6PN HF模塊的圖標(biāo)，然后在“屬性” 〉“常規(guī)” > “項(xiàng)目信息”中定義該接口模塊的名稱 “ET200SP HF”，如圖6所示。
圖6 IM155-6PN HF設(shè)置名稱。
設(shè)置名稱后，需要給IM155-6PN HF設(shè)置IP 地址，在網(wǎng)絡(luò)視圖中點(diǎn)擊IM155-6PN HF以太網(wǎng)口，然后在“屬性” 〉“常規(guī)” 〉“以太網(wǎng)地址”中設(shè)置IP 地址“192.168.1.11”，如圖7所示。
并且從圖7中可知該IM155-6PN HF的設(shè)備名稱和項(xiàng)目信息中的名稱相同，只是大寫(xiě)字母換成了小寫(xiě)字母“et200sp hf”。
圖7 設(shè)置IM155-6PN HF IP 地址
在網(wǎng)絡(luò)視圖中左鍵點(diǎn)擊IM155-6PN HF的“未分配”圖標(biāo)，在彈出框中選擇該IO設(shè)備的控制器，文檔中選擇“PLC_1.PROFINET接口_1”，即前面新建的CPU S7-1215C，如圖8所示。
圖8 IM155-6PN HF 分配IO控制器
這樣在IM155-6PN HF的地址總覽中可以看到IM155-6PN HF所占用的S7-1200 I/O 區(qū)域，以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如圖9所示。
圖9 IM155-6PN HF IO 地址及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
右鍵點(diǎn)擊PROFINET 網(wǎng)絡(luò)給IM155-6PN HF分配設(shè)備名稱，如圖10所示。
圖10 分配設(shè)備名稱
在彈出頁(yè)面“分配PROFINET設(shè)備名稱”中，點(diǎn)擊“更新列表”按鈕，搜索ET200SP。
如果此時(shí)搜索到的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包含多個(gè)ET200SP，則可以通過(guò)檢查MAC地址的方式確定此刻需要分配設(shè)備名稱的ET200SP。ET200SP網(wǎng)口的MAC地址位于接口模塊24V電源正上方。
如果此時(shí)待分配設(shè)備名稱的ET200SP狀態(tài)顯示“設(shè)備名稱不同”，則此時(shí)組態(tài)的離線設(shè)備名稱（“et200sp hf”）與在線設(shè)備名稱不同（“im155-6”），如圖11所示。
如果此時(shí)待分配設(shè)備名稱的ET200SP狀態(tài)顯示“確定”，則此時(shí)組態(tài)的離線設(shè)備名稱與在線設(shè)備名稱相同，可以跳過(guò)該模塊的設(shè)備名稱分配（即跳過(guò)圖12）。
圖11 離線在線設(shè)備名稱不同
如果離線設(shè)備名稱與在線設(shè)備名稱不同，則左鍵選中該節(jié)點(diǎn)，點(diǎn)擊“分配名稱”按鈕，幾秒鐘后，該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)ET200SP的在線設(shè)備名稱變?yōu)椤癳t200sp hf”，與組態(tài)的離線設(shè)備名稱相同，狀態(tài)變?yōu)椤按_定”，此時(shí)完成一個(gè)IO設(shè)備的設(shè)備名稱分配，如圖12所示。
圖12 離線在線設(shè)備名稱相同
項(xiàng)目硬件和軟件全部編譯后下載，在S7-1200 變量表中可以監(jiān)控DI變量的狀態(tài)，也可以給DO 變量賦值， 觀察DO模塊的輸出，如圖13所示。
PROFINET 智能設(shè)備功能簡(jiǎn)介
PROFINET 智能設(shè)備（I Device）功能使CPU 不但可以作為一個(gè)智能處理單元處理生產(chǎn)工藝的某一過(guò)程，而且可以和 IO 控制器之間交換過(guò)程數(shù)據(jù)。該 PN 設(shè)備可以同時(shí)作為 IO 控制器和 IO 設(shè)備。智能設(shè)備功能簡(jiǎn)化了與 IO 控制器的數(shù)據(jù)交換以及對(duì) CPU的操作。智能設(shè)備可作為IO 設(shè)備鏈接到上層IO 控制器。參考圖 1 智能設(shè)備功能。
圖1 智能設(shè)備功能
圖1中作為智能設(shè)備的SIMATIC CPU/CP 不僅能處理下層分布式I/O 的數(shù)據(jù)，而且能將數(shù)據(jù)傳遞給上層的I/O 控制器。
智能設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域與優(yōu)勢(shì)
智能設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域：
●分布式處理
可以將復(fù)雜自動(dòng)化任務(wù)劃分為較小的單元/子過(guò)程。這使得過(guò)程可管理，從而簡(jiǎn)化了子任務(wù)。
●單獨(dú)的子過(guò)程
通過(guò)使用智能設(shè)備，可以將分布廣泛的大量復(fù)雜過(guò)程劃分為具有可管理的接口的多個(gè)子過(guò)程。這些子過(guò)程存儲(chǔ)在各個(gè)STEP 7 項(xiàng)目中，而這些項(xiàng)目經(jīng)過(guò)合并可形成一個(gè)總的項(xiàng)目。
● 專有技術(shù)保護(hù)
為了對(duì)智能設(shè)備進(jìn)行接口描述，各個(gè)系統(tǒng)部分只能通過(guò)一個(gè)GSD 文件來(lái)提供，而不是通過(guò) STEP 7 項(xiàng)目來(lái)提供。用戶程序的專有技術(shù)不會(huì)被公開(kāi)。
硬件和軟件需求及所完成的通信任務(wù)
硬件：
① S7-1200 CPU
② PC （帶以太網(wǎng)卡），TP電纜(以太網(wǎng)電纜）
③ 315-2PN/DP V3.2 or Higher
④ ET200S 151-3PN
軟件：
STEP7 V11 SP2 or Higher
所完成的通信任務(wù)：
① 1200 將數(shù)據(jù)發(fā)送給智能設(shè)備315-2PN/DP
② 智能設(shè)備315-2PN/DP 采集IO 設(shè)備151-3PN 數(shù)字量輸入
S7-1200 連接智能設(shè)備網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
下面介紹PROFINET智能設(shè)備功能的配置方法，參考圖 2 PROFINET網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
圖2 PROFINET 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
IO控制器 CPU1214C V2.1連接SCALANCE 414-3E交換機(jī)和一個(gè)IO設(shè)備 CPU315-2 PN/DP V3.2構(gòu)成一個(gè)PROFINET IO系統(tǒng) 1。IO設(shè)備CPU315-2PN/DP V3.2同時(shí)作為PROFINET IO系統(tǒng) 2 的IO控制器連接一臺(tái)IO設(shè)備ET200S IM151-3PN (6ES7 151-3BA23-0AB0) V7.0。CPU315-2 PN/DP就是這個(gè)系統(tǒng)中的智能設(shè)備。
S7-1200連接智能設(shè)備組態(tài)步驟
1.首先在 STEP7 V11 SP2的 “Portal View” 中選擇 “Create new project” 創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目，對(duì)S7-1200進(jìn)行硬件組態(tài)，選擇對(duì)應(yīng)的訂貨號(hào)，這里使用的是6ES7214-1AE23-0XB0，版本是V2.1。參考圖3 選擇訂貨號(hào)。
圖3 選擇訂貨號(hào)
2.將該訂貨號(hào)直接拖到網(wǎng)絡(luò)視圖中，然后點(diǎn)擊CPU 模塊，在“屬性” 〉 ”常規(guī)” 的名稱中設(shè)置控制器名稱。參考圖4 S7-1200 設(shè)置設(shè)備名稱。
圖4 S7-1200 設(shè)置設(shè)備名稱
4.雙擊該模塊進(jìn)入設(shè)備視圖。在設(shè)備視圖中可以進(jìn)行S7-1200 系統(tǒng)的硬件配置。參考圖5 S7-1200 設(shè)備視圖。
圖5 S7-1200 設(shè)備視圖
5.在設(shè)備視圖中可以看到整個(gè)S7-1200 CPU 的圖形。點(diǎn)擊以太網(wǎng)口圖標(biāo)，在下面的PROFINET 接口屬性中，選擇“常規(guī)”〉 “以太網(wǎng)地址”，然后在右側(cè)選擇“在項(xiàng)目中設(shè)置IP 地址”，設(shè)置IP 地址和子網(wǎng)掩碼。參考圖6 設(shè)置1200 以太網(wǎng)地址。
圖6 設(shè)置1200 IP 地址
7.這樣就完成了S7-1200 CPU 的硬件組態(tài)。然后需要對(duì)CPU 315-2 PN/DP 進(jìn)行硬件組態(tài)。在硬件列表中選擇訂貨號(hào)，參考圖7 CPU 315 選擇訂貨號(hào)。
圖7 CPU 315 選擇訂貨號(hào)
8.將該訂貨號(hào)拖入網(wǎng)絡(luò)視圖中，然后點(diǎn)擊CPU 模塊，在“屬性”〉“常規(guī)”的名稱中設(shè)置智能設(shè)備名稱。參考圖8 CPU 315 設(shè)置設(shè)備名稱。
圖8 CPU 315 設(shè)置設(shè)備名稱
9.雙擊該模塊進(jìn)入CPU 315-2PN/DP設(shè)備視圖。參考圖9 CPU315 設(shè)備視圖。
圖9 CPU 315 設(shè)備視圖
10.點(diǎn)擊CPU 模塊上的以太網(wǎng)口圖標(biāo)，然后在PROFINET 接口“屬性”〉“常規(guī)”中選擇“以太網(wǎng)地址”，在右側(cè)選擇“在項(xiàng)目中設(shè)置IP 地址”，然后為CPU 315 設(shè)置 IP 地址。注意要與1200 CPU 的IP 地址在同一個(gè)網(wǎng)段，且地址不能重復(fù)。參考圖10 設(shè)置CPU 315-2PN/DP 以太網(wǎng)地址。
圖10 設(shè)置CPU 315-2PN/DP 以太網(wǎng)地址
11.在進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)視圖中，添加IM 151-3 PN，訂貨號(hào)為6ES7 151-3BA23-0AB0，參考圖11 IM151-3 PN 選擇訂貨號(hào)。
圖11 IM151-3 PN 選擇訂貨號(hào)
12.雙擊該模塊，進(jìn)入該設(shè)備視圖進(jìn)行硬件配置，根據(jù)實(shí)際的模塊插入電源模塊和DI、DO模塊，參考圖12 IM151-3 PN硬件配置。
圖12 IM151-3 PN硬件配置
13. 點(diǎn)擊IM151-3 PN模塊的圖標(biāo)，然后在IM 151-3“屬性”〉“常規(guī)”的“名稱”中定義該接口模塊的設(shè)備名稱，參考圖13 IM151-3 設(shè)置設(shè)備名稱。
圖13 IM151-3 設(shè)置設(shè)備名稱
14.設(shè)置設(shè)備名稱后，需要給IM151-3 設(shè)置IP 地址，在網(wǎng)絡(luò)視圖中點(diǎn)擊IM151-3以太網(wǎng)口，然后在“屬性”〉“常規(guī)”〉“以太網(wǎng)地址”中設(shè)置IP 地址“192.168.0.15”。參考圖14 設(shè)置IM 151-3 IP 地址。
圖14 設(shè)置IM 151-3 IP 地址
15.在網(wǎng)絡(luò)視圖中將IM151-3 分配給CPU 315-2PN/DP，CPU 315-2PN/DP作為IM151-3 的控制器，參考圖15控制器分配。
圖15 控制器分配
16.這樣在設(shè)備視圖中可以看到IM151-3 占用 CPU 315-2PN/DP 的I/O 地址。參考圖 16 IM151-3 I/O 地址。
圖 16 IM151-3 I/O 地址
17. 然后在網(wǎng)絡(luò)視圖中給151-3 分配設(shè)備名稱。參考圖17 設(shè)備名稱分配 。
圖17 設(shè)備名稱分配
18. 在彈出的對(duì)話框中點(diǎn)擊“分配名稱”，分配設(shè)備名稱可能需要幾秒鐘的時(shí)間，在這期間軟件界面是禁止操作的。參考圖18分配PROFINET設(shè)備名稱。
圖18 分配PROFINET設(shè)備名稱
19. 這樣PROFINET IO 系統(tǒng) 2 的配置已經(jīng)完成，即 CPU 315-2PN/DP 作為智能設(shè)備與自身的IO 設(shè)備的連接已經(jīng)完成。下面對(duì)PROFINET IO 系統(tǒng)1進(jìn)行配置，需要對(duì)智能設(shè)備CPU 315-2PN/DP 分配IO 控制器 S7-1200 CPU。 進(jìn)入CPU 315-2PN/DP 的設(shè)備視圖，在CPU “屬性”〉“常規(guī)”〉“PROFINET 接口”〉“操作模式”中鉤上“IO 設(shè)備”，并選擇已分配的控制器“S7-1200 PROFINET interface_1”。參考圖19定義I device 的控制器。
圖19 定義I device 的控制器
20. 然后在圖18 操作模式的傳輸區(qū)中定義I device 與 控制器通信的數(shù)據(jù)區(qū)域。例如將控制器的QB2 傳送給智能設(shè)備的IB0。參考圖20傳輸區(qū)定義。
圖20 傳輸區(qū)定義
21. 經(jīng)過(guò)上述的操作，在項(xiàng)目的網(wǎng)絡(luò)視圖中得到完整的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。參考圖21 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
圖21 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
22.將CPU 315-2PN/DP 以及 S7-1200 的硬件配置編譯后全部下載。參考圖22 項(xiàng)目下載。
圖22 項(xiàng)目下載
通信調(diào)試
1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)建立后，PROFINET IO控制器 S7-1200、智能設(shè)備CPU 315-2PN/DP、PROFINENTIO 設(shè)備IM151-3 之間可以進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。對(duì)S7-1200 的變量QB2 賦值為1，參考圖23 PROFINET控制器S7-1200變量賦值。
圖 23 PROFINET控制器S7-1200變量賦值
2. 在本文配置中，PROFINET 控制器S7-1200 的 QB2 對(duì)應(yīng)PROFINET 智能設(shè)備 CPU 315-2PN/DP 的 IB0，所以 CPU 315-2PN/DP IB0 的值為1；同時(shí) CPU 315-2PN/DP 作為IM151-3 控制器，也可以與IM151-3進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，例如當(dāng)IM151-3 數(shù)字量輸入點(diǎn)有信號(hào)輸入時(shí)，智能設(shè)備CPU 315-2PN/DP的輸入變量會(huì)采集到該信號(hào)。參考圖24智能設(shè)備 CPU 315-2PN/DP 變量監(jiān)控。
圖24 智能設(shè)備CPU 315-2PN/DP 變量監(jiān)控
S7-1200作為智能IO設(shè)備和S7-300 PN CPU 的 Profinet 通信（S7-300做控制器）
S7-1200 V4.0 支持智能 IO 設(shè)備功能，故可使用 S7-1200 作為智能 IO 設(shè)備和 S7-300 PN CPU 的 Profinet 通信。本例中將 S7-300 做為控制器，連接作為智能 IO 設(shè)備的S7-1200 CPU 實(shí)現(xiàn) Profinet 通信；下面詳細(xì)介紹使用方法。
硬件：
- CPU 1217C DC/DC/DC，V4.0
- CPU 315-2PN/DP，V3.2
軟件：
- Step7 V13
- Step7 V5.5 SP3
S7-300 集成的 PN 接口連接 S7-1200 的 PN 接口，這種方式可以分2種情況來(lái)操作，具體如下：
- 第一種情況：CPU 1217C 和 CPU 315 使用 Step7 V13 編程，在一個(gè)項(xiàng)目中操作。
- 第二種情況：CPU 1217C 使用 Step7 V13，而 CPU 315 使用 Step7 V5.5。
1. 第一種情況（同一項(xiàng)目中操作）
315-2PN/DP 作為 controller，1217C 作為 IO device，使用 Step7 V13 在一個(gè)項(xiàng)目中操作，詳細(xì)步驟如下。
1-1 使用 Step7 V13 創(chuàng)建 S7-300 站
使用 STEP7 V13 創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目，并通過(guò)“添加新設(shè)備”組態(tài) S7-300 站 PLC_1，選擇 CPU 315-2 PN/DP；設(shè)置 IP 地址，并確認(rèn)設(shè)備名稱，本示例中設(shè)備名稱是plc_1。如圖 1 所示。
圖 1 在新項(xiàng)目中插入 S7-300 站
1-2 使用 Step7 V13 創(chuàng)建 S7-1200 站
使用 STEP7 V13 創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目，并通過(guò)“添加新設(shè)備”組態(tài) S7-1200 站 PLC_2，選擇 CPU1217C DC/DC/DC V4.0；設(shè)置 IP 地址，并確認(rèn)設(shè)備名稱，本示例中設(shè)備名稱是plc_2。如圖 2 所示。
圖 2 在新項(xiàng)目中插入 S7-1200 站
S7-1200 作為 IO 設(shè)備，需要將其操作模式設(shè)置為 IO 設(shè)備，并將 IO 設(shè)備分配給控制器 PLC_1 。如圖 3 所示。
圖 3 S7-1200 設(shè)置為 IO 設(shè)備
接著，在“智能設(shè)備通信”的“傳輸區(qū)”創(chuàng)建 IO 通信區(qū)，控制器的 QB0~4 共計(jì)5個(gè)字節(jié)傳送到 IO 設(shè)備的 IB2~6 ；控制器的 IB0~4 共計(jì)5個(gè)字節(jié)讀取來(lái)自 IO 設(shè)備的 QB2~6 。如圖 4 所示。
圖 4 創(chuàng)建 IO 通信區(qū)
1-2 編程、下載
1、CPU 315-2 PN/DP 作為控制器，需要調(diào)用 OB83 和 OB86（防止控制器無(wú)法正常連接作為 IO 設(shè)備的 S7-1200 時(shí)，出現(xiàn)的停機(jī)現(xiàn)象）。如圖 5 所示。
圖 5 組態(tài)主站 CUP300 的 DP 接口
2、分別將 PLC_1 站和 PLC_2 站下載到各自的 PLC 中。
1-3 檢查設(shè)備名稱和 IP 地址是否正確
將軟件切換到“網(wǎng)絡(luò)視圖”，找到 PN/IE 總線，查看設(shè)備名稱是否正確。如圖 6、7 所示。
圖 6 網(wǎng)絡(luò)視圖
圖 7 確認(rèn)設(shè)備名稱和 IP 地址
1-4 通訊測(cè)試
檢查無(wú)錯(cuò)誤后，分別給兩個(gè)站點(diǎn)新建監(jiān)控表，添加通信數(shù)據(jù)區(qū)，監(jiān)控。如圖 8 所示。
圖 8 通信測(cè)試
2. 第二種情況（不在同一項(xiàng)目中操作）
不在一個(gè)項(xiàng)目中的操作，即：315-2PN/DP 作為 controller 使用 Step7 V5.5 編程；1217C 作為 IO device，使用 Step7 V13 編程，詳細(xì)步驟如下。
2-1 使用 Step7 V13 創(chuàng)建 S7-1200 站
使用 STEP7 V13 創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目，并通過(guò)“添加新設(shè)備”組態(tài) S7-1200 站 IO-device ，選擇 1217C；設(shè)置 IP 地址，并確認(rèn)設(shè)備名稱，本示例中設(shè)備名稱是io-device。如圖 9 所示。
圖 9 在新項(xiàng)目中插入 S7-1200 站
S7-1200 作為 IO 設(shè)備，需要將其操作模式設(shè)置為 IO 設(shè)備。如圖 10 所示。
圖 10 S7-1200 設(shè)置為 IO 設(shè)備，并創(chuàng)建 IO 通信區(qū)
接著，在“智能設(shè)備通信”的“傳輸區(qū)”創(chuàng)建 IO 通信區(qū)，控制器將傳輸5個(gè)字節(jié)到 IO 設(shè)備的 IB2~6 ；IO 設(shè)備將 QB2~6 共計(jì)5個(gè)字節(jié)傳送給控制器。
2-2 導(dǎo)出 IO 設(shè)備的 GSD 文件
編譯該項(xiàng)目，在“智能設(shè)備通信”屬性的下方，找到并點(diǎn)擊“導(dǎo)出”按鈕，根據(jù)提示將 GSD 文件導(dǎo)出（注意不要修改設(shè)備名稱）。如圖 11 所示。
圖 11 導(dǎo)出 IO 設(shè)備的 GSD 文件
2-3 使用 Step7 V5.5 創(chuàng)建 S7-300 站
使用 STEP7 V5.5 創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目，并組態(tài) 315-2 PN/DP，設(shè)置 IP 地址，并確認(rèn)設(shè)備名稱，本示例中設(shè)備名稱是PN-IO。如圖 12 所示。
圖 12 在新項(xiàng)目中插入 S7-300 站
在 Step7 V5.5 的硬件組態(tài)界面，通過(guò)“選項(xiàng)”進(jìn)入“安裝 GSD 文件...”界面， 在源路徑選擇 IO-device 的 GSD 文件存放路徑。如圖 13 所示。
圖 13 Step7 V5.5 安裝 IO-device 的 GSD 文件
2-4 在 Step7 V5.5 中組態(tài) IO-device
在 STEP7 V5.5 的硬件組態(tài)界面，將硬件目錄路徑：PROFINET IO --> Preconfigured Stations --> CPU 1217C DC/DC/DC --> IO-device 拖拽到 PN 總線上。如圖 14 所示。
圖 14 組態(tài) IO-device
2-5 編程、下載
1、CPU 315-2 PN/DP 作為控制器，需要調(diào)用 OB83 和 OB86（防止控制器無(wú)法正常連接作為 IO 設(shè)備的 S7-1200 時(shí)，出現(xiàn)的停機(jī)現(xiàn)象）；
2、分別將 S7-300 站和 S7-1200 站下載到各自的 PLC 中。
2-6 檢查設(shè)備名稱和 IP 地址是否正確
將 STEP7 V13 軟件切換到“網(wǎng)絡(luò)視圖”，找到 PN/IE 總線，查看設(shè)備名稱是否正確。如圖 15、16 所示。
圖 15 網(wǎng)絡(luò)視圖
圖 16 確認(rèn)設(shè)備名稱和 IP 地址
2-7 通訊測(cè)試
檢查無(wú)錯(cuò)誤后，分別給兩個(gè)站點(diǎn)新建監(jiān)控表，添加通信數(shù)據(jù)區(qū)，監(jiān)控。如圖 17 所示。
S7-1200作為智能IO設(shè)備和CP343-1的 Profinet 通信（S7-300做控制器）
S7-1200 V4.0 支持智能 IO 設(shè)備功能，故可使用 S7-1200 作為智能 IO 設(shè)備和 CP343-1 的 Profinet 通信。本例中將 S7-300 做為控制器，連接作為智能 IO 設(shè)備的S7-1200 CPU 實(shí)現(xiàn) Profinet 通信；下面詳細(xì)介紹使用方法。
硬件：
- CPU 1217C DC/DC/DC，V4.0
- CPU 314C-2ptp，V2.6 + CP343-1,V3.0
軟件：
- Step7 V13
- Step7 V5.5 SP3
CP343-1 的 PN 接口連接 S7-1200 的 PN 接口，這種方式可以分2種情況來(lái)操作，具體如下：
- 第一種情況：CPU 1217C 和 CPU 314C 使用 Step7 V13 編程，在一個(gè)項(xiàng)目中操作。
- 第二種情況：CPU 1217C 使用 Step7 V13，而 CPU 314C 使用 Step7 V5.5。
1. 第一種情況（同一項(xiàng)目中操作）
CPU 314C 作為 controller，1217C 作為 IO device，使用 Step7 V13 在一個(gè)項(xiàng)目中操作，詳細(xì)步驟如下。
1-1 使用 Step7 V13 創(chuàng)建 S7-300 站
使用 STEP7 V13 創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目，并通過(guò)“添加新設(shè)備”組態(tài) S7-300 站 PLC_1，選擇 CPU 314C-2 ptp, 添加 CP343-1 ，設(shè)置 IP 地址。如圖 1 所示。
圖 1 在新項(xiàng)目中插入 S7-300 站
在“操作模式”選項(xiàng)中確認(rèn) CP343-1 的操作模式。 如圖 2 所示。
圖 2 選擇 CP343-1 操作模式
1-2 使用 Step7 V13 創(chuàng)建 S7-1200 站
使用 STEP7 V13 創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目，并通過(guò)“添加新設(shè)備”組態(tài) S7-1200 站 PLC_2，選擇 CPU1217C DC/DC/DC V4.0；設(shè)置 IP 地址，并確認(rèn)設(shè)備名稱，本示例中設(shè)備名稱是plc_2。如圖 3 所示。
圖 3 在新項(xiàng)目中插入 S7-1200 站
S7-1200 作為 IO 設(shè)備，需要將其操作模式設(shè)置為 IO 設(shè)備，并將 IO 設(shè)備分配給控制器 PLC_1 。如圖 4 所示。
圖 4 S7-1200 設(shè)置為 IO 設(shè)備
接著，在“智能設(shè)備通信”的“傳輸區(qū)”創(chuàng)建 IO 通信區(qū)，控制器的 QB2~6 共計(jì)5個(gè)字節(jié)傳送到 IO 設(shè)備的 IB2~6 ；控制器的 IB2~6 共計(jì)5個(gè)字節(jié)讀取來(lái)自 IO 設(shè)備的 QB2~6 。如圖 5 所示。
圖 5 創(chuàng)建 IO 通信區(qū)
1-2 硬件組態(tài)下載，檢查設(shè)備名稱和 IP 地址是否正確
分別將 PLC_1 站和 PLC_2 站下載到各自的 PLC 中。
將軟件切換到“網(wǎng)絡(luò)視圖”，找到 PN/IE 總線，查看設(shè)備名稱是否正確。如圖 6、7 所示。
圖 6 網(wǎng)絡(luò)視圖
圖 7 確認(rèn)設(shè)備名稱和 IP 地址
1-3 S7-300 編程
本例中，CP343-1 作為 IO 控制器，需要在 OB1 中編程調(diào)用 PNIO_SEND 和 PNIO_RECV 進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)。如圖 8 所示。
圖 8 CPU314C 中編程
| CALL “PNIO_SEND” | ||
| CPLADDR | ：=256 | // CP 模板起始地址 |
| MODE | ：=0 | // 工作模式：當(dāng)CP343-1僅作為IO控制器或IO設(shè)備時(shí)，設(shè)為0；當(dāng)CP343-1同時(shí)作為IO控制器和IO設(shè)備時(shí)，設(shè)為1 |
| LEN | ：=7 | // 要發(fā)送的數(shù)據(jù)區(qū)長(zhǎng)度；該長(zhǎng)度始終是從數(shù)據(jù)區(qū)地址0開(kāi)始計(jì)算 |
| SEND | ：=P#M100.0 BYTE 7 | // 發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū) |
| IOCS | ：=P#M150.0 BYTE 10 |
// 每一用戶數(shù)據(jù)字節(jié)傳送一個(gè)狀態(tài)位。長(zhǎng)度信息取決于LEN參數(shù)中的長(zhǎng)度。 以程序段1為例，共發(fā)送7個(gè)字節(jié)，每個(gè)字節(jié)需要1個(gè)比特位，所以共需要7位，即至少需要1字節(jié)。 |
| DONE | ：=%M0.0 | // 為1時(shí)，無(wú)錯(cuò)誤完成該作業(yè) |
| ERROR | ：=%M0.1 | // 為1時(shí)，有故障發(fā)生 |
| STATUS | ：=%MW2 | // 狀態(tài)代碼 |
| CHECK_IOCS | ：=%M0.3 |
// 0: 所有IOCS均設(shè)置為GOOD |
| CALL “PNIO_RECV” | ||
| CPLADDR | ：=256 | // CP 模板起始地址 |
| MODE | ：=0 | // 工作模式：當(dāng)CP343-1僅作為IO控制器或IO設(shè)備時(shí)，設(shè)為0；當(dāng)CP343-1同時(shí)作為IO控制器和IO設(shè)備時(shí)，設(shè)為1 |
| LEN | ：=7 | // 要接收的數(shù)據(jù)區(qū)長(zhǎng)度；該長(zhǎng)度始終是從數(shù)據(jù)區(qū)地址0開(kāi)始計(jì)算 |
| RECV | ：=P#M200.0 BYTE 7 | // 發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū) |
| IOPS | ：=P#M250.0 BYTE 10 |
// 每一用戶數(shù)據(jù)字節(jié)傳送一個(gè)狀態(tài)位。長(zhǎng)度信息取決于LEN參數(shù)中的長(zhǎng)度。 以程序段2為例，共接收7個(gè)字節(jié)，每個(gè)字節(jié)需要1個(gè)比特位，所以共需要7位，即至少需要1字節(jié)。 |
| NDR | ：=%M1.0 | // 為1時(shí)，無(wú)錯(cuò)誤完成該作業(yè) |
| ERROR | ：=%M1.1 | // 為1時(shí)，有故障發(fā)生 |
| STATUS | ：=%MW4 | // 狀態(tài)代碼 |
| CHECK_IOPS | ：=%M1.2 |
// 0: 所有IOPS均設(shè)置為GOOD |
| ADD_INFO | ：=%MW6 | // 附加診斷信息；具體請(qǐng)查看指令幫助信息 |
1-4 通訊測(cè)試
檢查無(wú)錯(cuò)誤后，下載 S7-300 的程序，分別給兩個(gè)站點(diǎn)新建監(jiān)控表，添加通信數(shù)據(jù)區(qū)，監(jiān)控。如圖 9 所示。
圖 9 通信測(cè)試
1-5 地址對(duì)應(yīng)關(guān)系的說(shuō)明
圖 10 地址對(duì)應(yīng)關(guān)系
從圖中可以看到，當(dāng) CP343-1 作為控制器時(shí)，其傳送的地址需從0開(kāi)始的。地址對(duì)應(yīng)排列關(guān)系以邏輯地址大小為序。地址如果出現(xiàn)間隔時(shí)，如例子中，沒(méi)有組態(tài)的地址區(qū) IB0~2（QB0~1） 及其對(duì)應(yīng)的 MB100~101(MB200~201) 也將被傳送。
2. 第二種情況（不在同一項(xiàng)目中操作）
不在一個(gè)項(xiàng)目中的操作，即：CPU314C 作為 controller 使用 Step7 V5.5 編程；1217C 作為 IO device，使用 Step7 V13 編程，詳細(xì)步驟如下。
2-1 使用 Step7 V13 創(chuàng)建 S7-1200 站
使用 STEP7 V13 創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目，并通過(guò)“添加新設(shè)備”組態(tài) S7-1200 站 IO-device ，選擇 1217C；設(shè)置 IP 地址，并確認(rèn)設(shè)備名稱，本示例中設(shè)備名稱是io_device。如圖 11 所示。
圖 11 在新項(xiàng)目中插入 S7-1200 站
S7-1200 作為 IO 設(shè)備，需要將其操作模式設(shè)置為 IO 設(shè)備。如圖 12 所示。
圖 12 S7-1200 設(shè)置為 IO 設(shè)備，并創(chuàng)建 IO 通信區(qū)
接著，在“智能設(shè)備通信”的“傳輸區(qū)”創(chuàng)建 IO 通信區(qū)，控制器將傳輸5個(gè)字節(jié)到 IO 設(shè)備的 IB2~6 ；IO 設(shè)備將 QB2~6 共計(jì)5個(gè)字節(jié)傳送給控制器。
2-2 導(dǎo)出 IO 設(shè)備的 GSD 文件
編譯該項(xiàng)目，在“智能設(shè)備通信”屬性的下方，找到并點(diǎn)擊“導(dǎo)出”按鈕，根據(jù)提示將 GSD 文件導(dǎo)出（注意不要修改設(shè)備名稱）。如圖 13 所示。
圖 13 導(dǎo)出 IO 設(shè)備的 GSD 文件
2-3 使用 Step7 V5.5 創(chuàng)建 S7-300 站
使用 STEP7 V5.5 創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目，并組態(tài) CPU 314C-2 ptp, 添加 CP343-1 ，設(shè)置 IP 地址，并確認(rèn)設(shè)備名稱，本示例中設(shè)備名稱是PN-IO。如圖 14 所示。
圖 14 在新項(xiàng)目中插入 S7-300 站
在 Step7 V5.5 的硬件組態(tài)界面，通過(guò)“選項(xiàng)”進(jìn)入“安裝 GSD 文件...”界面， 在源路徑選擇 IO-device 的 GSD 文件存放路徑。如圖 15 所示。
圖 15 Step7 V5.5 安裝 IO-device 的 GSD 文件
2-4 在 Step7 V5.5 中組態(tài) IO-device
首先，需要給 CP343-1 插入 Profinet IO 總線，在 CP343-1 的“PN-IO”上鼠標(biāo)右鍵，選擇“插入 Profinet IO 系統(tǒng)”。如圖 16 所示。
圖 16 插入 Profinet IO 系統(tǒng)
然后，從硬件目錄路徑：PROFINET IO --> Preconfigured Stations --> CPU 1217C DC/DC/DC --> IO-device 拖拽到 PN 總線上。如圖 17 所示。
圖 17 組態(tài) IO-device
2-5 硬件組態(tài)下載，檢查設(shè)備名稱和 IP 地址是否正確
分別將 S7-300 站和 S7-1200 站下載到各自的 PLC 中。
將 STEP7 V13 軟件切換到“網(wǎng)絡(luò)視圖”，找到 PN/IE 總線，查看設(shè)備名稱是否正確。如圖 18、19 所示。
圖 18 網(wǎng)絡(luò)視圖
圖 19 確認(rèn)設(shè)備名稱和 IP 地址
2-6 S7-300 編程
本例中，CP343-1 作為 IO 控制器，需要在 OB1 中編程調(diào)用 PNIO_SEND 和 PNIO_RECV 進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)。如圖 20 所示。
圖 20 CPU314C 中編程
| CALL “PNIO_SEND” | ||
| CPLADDR | ：=W#16#100 | // CP 模板起始地址 |
| MODE | ：=B#16#0 | // 工作模式：當(dāng)CP343-1僅作為IO控制器或IO設(shè)備時(shí)，設(shè)為0；當(dāng)CP343-1同時(shí)作為IO控制器和IO設(shè)備時(shí)，設(shè)為1 |
| LEN | ：=7 | // 要發(fā)送的數(shù)據(jù)區(qū)長(zhǎng)度；該長(zhǎng)度始終是從數(shù)據(jù)區(qū)地址0開(kāi)始計(jì)算 |
| SEND | ：=P#M100.0 BYTE 7 | // 發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū) |
| IOCS | ：=P#M150.0 BYTE 10 |
// 每一用戶數(shù)據(jù)字節(jié)傳送一個(gè)狀態(tài)位。長(zhǎng)度信息取決于LEN參數(shù)中的長(zhǎng)度。 以程序段1為例，共發(fā)送7個(gè)字節(jié)，每個(gè)字節(jié)需要1個(gè)比特位，所以共需要7位，即至少需要1字節(jié)。 |
| DONE | ：=%M0.0 | // 為1時(shí)，無(wú)錯(cuò)誤完成該作業(yè) |
| ERROR | ：=%M0.1 | // 為1時(shí)，有故障發(fā)生 |
| STATUS | ：=%MW2 | // 狀態(tài)代碼 |
| CHECK_IOCS | ：=%M0.3 |
// 0: 所有IOCS均設(shè)置為GOOD |
| CALL “PNIO_RECV” | ||
| CPLADDR | ：=W#16#100 | // CP 模板起始地址 |
| MODE | ：=B#16#0 | // 工作模式：當(dāng)CP343-1僅作為IO控制器或IO設(shè)備時(shí)，設(shè)為0；當(dāng)CP343-1同時(shí)作為IO控制器和IO設(shè)備時(shí)，設(shè)為1 |
| LEN | ：=7 | // 要接收的數(shù)據(jù)區(qū)長(zhǎng)度；該長(zhǎng)度始終是從數(shù)據(jù)區(qū)地址0開(kāi)始計(jì)算 |
| RECV | ：=P#M200.0 BYTE 7 | // 發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū) |
| IOPS | ：=P#M250.0 BYTE 10 |
// 每一用戶數(shù)據(jù)字節(jié)傳送一個(gè)狀態(tài)位。長(zhǎng)度信息取決于LEN參數(shù)中的長(zhǎng)度。 以程序段2為例，共接收7個(gè)字節(jié)，每個(gè)字節(jié)需要1個(gè)比特位，所以共需要7位，即至少需要1字節(jié)。 |
| NDR | ：=%M1.0 | // 為1時(shí)，無(wú)錯(cuò)誤完成該作業(yè) |
| ERROR | ：=%M1.1 | // 為1時(shí)，有故障發(fā)生 |
| STATUS | ：=%MW4 | // 狀態(tài)代碼 |
| CHECK_IOPS | ：=%M1.2 |
// 0: 所有IOPS均設(shè)置為GOOD |
| ADD_INFO | ：=%MW6 | // 附加診斷信息；具體請(qǐng)查看指令幫助信息 |
2-7 通訊測(cè)試
檢查無(wú)錯(cuò)誤后，分別給兩個(gè)站點(diǎn)新建監(jiān)控表，添加通信數(shù)據(jù)區(qū)，監(jiān)控。如圖 21 所示。
圖 21 通信測(cè)試
2-8 地址對(duì)應(yīng)關(guān)系的說(shuō)明
圖 22 地址對(duì)應(yīng)關(guān)系
從圖中可以看到，當(dāng) CP343-1 作為控制器時(shí)，其傳送的地址需從0開(kāi)始的。地址對(duì)應(yīng)排列關(guān)系以邏輯地址大小為序。地址如果出現(xiàn)間隔時(shí)，如例子中，沒(méi)有組態(tài)的地址區(qū) IB0~2（QB0~1） 及其對(duì)應(yīng)的 MB100~101(MB200~201) 也將被傳送
湖南 長(zhǎng)沙 西門(mén)子 6ES7214-1HG40-0XB0
