產(chǎn)品詳情
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PROFINET 通信
PROFINET 是開放的、標準的、實時的工業(yè)以太網(wǎng)標準。
PROFINET 作為基于以太網(wǎng)的自動化標準，它定義了跨廠商的通信、自動化系統(tǒng)和工程組態(tài)模式 。
借助 PROFINET IO 實現(xiàn)一種允許所有站隨時訪問網(wǎng)絡的交換技術(shù)。 作為 PROFINET 的一部分，PROFINET IO 是用于實現(xiàn)模塊化、分布式應用的通信概念。這樣，通過多個節(jié)點的并行數(shù)據(jù)傳輸可更有效地使用網(wǎng)絡。 PROFINET IO 以交換式以太網(wǎng)全雙工操作和 100 Mbit/s 帶寬為基礎。
PROFINET IO 基于 20 年來 PROFIBUS DP 的成功應用經(jīng)驗，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 的目標是：
● 基于工業(yè)以太網(wǎng)建立開放式自動化以太網(wǎng)標準
盡管工業(yè)以太網(wǎng)和標準以太網(wǎng)組件可以一起使用，但工業(yè)以太網(wǎng)設備更加穩(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 標準
● 實現(xiàn)有實時要求的自動化應用
● 全集成現(xiàn)場總線系統(tǒng)
PROFINET IO 分為IO 控制器, IO 設備, IO 監(jiān)視器：
PROFINET IO 控制器指用于對連接的 IO 設備進行尋址的設備。這意味著 IO 控制器將與分配的現(xiàn)場設備交換輸入和輸出信號。IO 控制器通常是運行自動化程序的控制器。
PROFINET IO 設備指分配給其中一個 IO 控制器（例如，遠程 IO、閥終端、變頻器和交換機）的分布式現(xiàn)場設備。
PROFINET IO 監(jiān)控器指用于調(diào)試和診斷的編程設備、PC 或 HMI 設備。
S7-1200 PROFINET 通信口
| CPU硬件版本 | 接口類型 | 控制器功能 | 智能IO設備功能 | 可帶IO設備最大數(shù)量 | 擴展站子模塊最大數(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 設備指分配給一個或多個 IO 控制器的分布式現(xiàn)場設備（例如，遠程 IO、閥島、變頻器和交換機等）。PROFINET IO 控制器對連接的 IO 設備進行尋址，與現(xiàn)場設備交換輸入和輸出信號。
硬件和軟件需求及所完成的通信任務
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：
① S7-1200 讀取IM 155-6 PN HF數(shù)字量輸入點數(shù)據(jù)
② S7-1200 向IM 155-6 PN HF輸出點傳送數(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TIA 博圖STEP 7軟件并新建項目
在 TIA 博圖 STEP 7軟件的 “項目視圖” 中點擊 “創(chuàng)建新項目” 創(chuàng)建一個新項目
2. S7-1200硬件組態(tài)及參數(shù)分配
在硬件列表中選擇對應的訂貨號，如圖1所示。
圖1 添加S7-1200 CPU
在設備視圖中顯示出 S7-1200 的組態(tài)畫面，如圖2所示。
圖2 S7-1200 設備視圖
接著需要給S7-1200 CPU 設置 IP 地址，通過在設置視圖中點擊S7-1200的以太網(wǎng)口>“屬性” > “常規(guī)”>“以太網(wǎng)地址” 設置，如圖3所示。
圖3 設置IP地址
進入網(wǎng)絡視圖，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 進入設備視圖進行硬件組態(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)
回到設備視圖，點擊IM155-6PN HF模塊的圖標，然后在“屬性” 〉“常規(guī)” > “項目信息”中定義該接口模塊的名稱 “ET200SP HF”，如圖6所示。
圖6 IM155-6PN HF設置名稱。
設置名稱后，需要給IM155-6PN HF設置IP 地址，在網(wǎng)絡視圖中點擊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的設備名稱和項目信息中的名稱相同，只是大寫字母換成了小寫字母“et200sp hf”。
圖7 設置IM155-6PN HF IP 地址
在網(wǎng)絡視圖中左鍵點擊IM155-6PN HF的“未分配”圖標，在彈出框中選擇該IO設備的控制器，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)絡結(jié)構(gòu)，如圖9所示。
圖9 IM155-6PN HF IO 地址及網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)
右鍵點擊PROFINET 網(wǎng)絡給IM155-6PN HF分配設備名稱，如圖10所示。
圖10 分配設備名稱
在彈出頁面“分配PROFINET設備名稱”中，點擊“更新列表”按鈕，搜索ET200SP。
如果此時搜索到的網(wǎng)絡節(jié)點包含多個ET200SP，則可以通過檢查MAC地址的方式確定此刻需要分配設備名稱的ET200SP。ET200SP網(wǎng)口的MAC地址位于接口模塊24V電源正上方。
如果此時待分配設備名稱的ET200SP狀態(tài)顯示“設備名稱不同”，則此時組態(tài)的離線設備名稱（“et200sp hf”）與在線設備名稱不同（“im155-6”），如圖11所示。
如果此時待分配設備名稱的ET200SP狀態(tài)顯示“確定”，則此時組態(tài)的離線設備名稱與在線設備名稱相同，可以跳過該模塊的設備名稱分配（即跳過圖12）。
圖11 離線在線設備名稱不同
如果離線設備名稱與在線設備名稱不同，則左鍵選中該節(jié)點，點擊“分配名稱”按鈕，幾秒鐘后，該網(wǎng)絡節(jié)點ET200SP的在線設備名稱變?yōu)椤癳t200sp hf”，與組態(tài)的離線設備名稱相同，狀態(tài)變?yōu)椤按_定”，此時完成一個IO設備的設備名稱分配，如圖12所示。
圖12 離線在線設備名稱相同
項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 智能設備功能簡介
PROFINET 智能設備（I Device）功能使CPU 不但可以作為一個智能處理單元處理生產(chǎn)工藝的某一過程，而且可以和 IO 控制器之間交換過程數(shù)據(jù)。該 PN 設備可以同時作為 IO 控制器和 IO 設備。智能設備功能簡化了與 IO 控制器的數(shù)據(jù)交換以及對 CPU的操作。智能設備可作為IO 設備鏈接到上層IO 控制器。參考圖 1 智能設備功能。
圖1 智能設備功能
圖1中作為智能設備的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。
智能設備的應用領域與優(yōu)勢
智能設備的應用領域：
●分布式處理
可以將復雜自動化任務劃分為較小的單元/子過程。這使得過程可管理，從而簡化了子任務。
●單獨的子過程
通過使用智能設備，可以將分布廣泛的大量復雜過程劃分為具有可管理的接口的多個子過程。這些子過程存儲在各個STEP 7 項目中，而這些項目經(jīng)過合并可形成一個總的項目。
● 專有技術(shù)保護
為了對智能設備進行接口描述，各個系統(tǒng)部分只能通過一個GSD 文件來提供，而不是通過 STEP 7 項目來提供。用戶程序的專有技術(shù)不會被公開。
硬件和軟件需求及所完成的通信任務
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：
① 1200 將數(shù)據(jù)發(fā)送給智能設備315-2PN/DP
② 智能設備315-2PN/DP 采集IO 設備151-3PN 數(shù)字量輸入
S7-1200 連接智能設備網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)
下面介紹PROFINET智能設備功能的配置方法，參考圖 2 PROFINET網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。
圖2 PROFINET 網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)
IO控制器 CPU1214C V2.1連接SCALANCE 414-3E交換機和一個IO設備 CPU315-2 PN/DP V3.2構(gòu)成一個PROFINET IO系統(tǒng) 1。IO設備CPU315-2PN/DP V3.2同時作為PROFINET IO系統(tǒng) 2 的IO控制器連接一臺IO設備ET200S IM151-3PN (6ES7 151-3BA23-0AB0) V7.0。CPU315-2 PN/DP就是這個系統(tǒng)中的智能設備。
S7-1200連接智能設備組態(tài)步驟
1.首先在 STEP7 V11 SP2的 “Portal View” 中選擇 “Create new project” 創(chuàng)建一個新項目，對S7-1200進行硬件組態(tài)，選擇對應的訂貨號，這里使用的是6ES7214-1AE23-0XB0，版本是V2.1。參考圖3 選擇訂貨號。
圖3 選擇訂貨號
2.將該訂貨號直接拖到網(wǎng)絡視圖中，然后點擊CPU 模塊，在“屬性” 〉 ”常規(guī)” 的名稱中設置控制器名稱。參考圖4 S7-1200 設置設備名稱。
圖4 S7-1200 設置設備名稱
4.雙擊該模塊進入設備視圖。在設備視圖中可以進行S7-1200 系統(tǒng)的硬件配置。參考圖5 S7-1200 設備視圖。
圖5 S7-1200 設備視圖
5.在設備視圖中可以看到整個S7-1200 CPU 的圖形。點擊以太網(wǎng)口圖標，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“在項目中設置IP 地址”，設置IP 地址和子網(wǎng)掩碼。參考圖6 設置1200 以太網(wǎng)地址。
圖6 設置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CPU 315-2 PN/DP 進行硬件組態(tài)。在硬件列表中選擇訂貨號，參考圖7 CPU 315 選擇訂貨號。
圖7 CPU 315 選擇訂貨號
8.將該訂貨號拖入網(wǎng)絡視圖中，然后點擊CPU 模塊，在“屬性”〉“常規(guī)”的名稱中設置智能設備名稱。參考圖8 CPU 315 設置設備名稱。
圖8 CPU 315 設置設備名稱
9.雙擊該模塊進入CPU 315-2PN/DP設備視圖。參考圖9 CPU315 設備視圖。
圖9 CPU 315 設備視圖
10.點擊CPU 模塊上的以太網(wǎng)口圖標，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“在項目中設置IP 地址”，然后為CPU 315 設置 IP 地址。注意要與1200 CPU 的IP 地址在同一個網(wǎng)段，且地址不能重復。參考圖10 設置CPU 315-2PN/DP 以太網(wǎng)地址。
圖10 設置CPU 315-2PN/DP 以太網(wǎng)地址
11.在進入網(wǎng)絡視圖中，添加IM 151-3 PN，訂貨號為6ES7 151-3BA23-0AB0，參考圖11 IM151-3 PN 選擇訂貨號。
圖11 IM151-3 PN 選擇訂貨號
12.雙擊該模塊，進入該設備視圖進行硬件配置，根據(jù)實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. 點擊IM151-3 PN模塊的圖標，然后在IM 151-3“屬性”〉“常規(guī)”的“名稱”中定義該接口模塊的設備名稱，參考圖13 IM151-3 設置設備名稱。
圖13 IM151-3 設置設備名稱
14.設置設備名稱后，需要給IM151-3 設置IP 地址，在網(wǎng)絡視圖中點擊IM151-3以太網(wǎng)口，然后在“屬性”〉“常規(guī)”〉“以太網(wǎng)地址”中設置IP 地址“192.168.0.15”。參考圖14 設置IM 151-3 IP 地址。
圖14 設置IM 151-3 IP 地址
15.在網(wǎng)絡視圖中將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)絡視圖中給151-3 分配設備名稱。參考圖17 設備名稱分配 。
圖17 設備名稱分配
18. 在彈出的對話框中點擊“分配名稱”，分配設備名稱可能需要幾秒鐘的時間，在這期間軟件界面是禁止操作的。參考圖18分配PROFINET設備名稱。
圖18 分配PROFINET設備名稱
19. 這樣PROFINET IO 系統(tǒng) 2 的配置已經(jīng)完成，即 CPU 315-2PN/DP 作為智能設備與自身的IO 設備的連接已經(jīng)完成。下面對PROFINET IO 系統(tǒng)1進行配置，需要對智能設備CPU 315-2PN/DP 分配IO 控制器 S7-1200 CPU。 進入CPU 315-2PN/DP 的設備視圖，在CPU “屬性”〉“常規(guī)”〉“PROFINET 接口”〉“操作模式”中鉤上“IO 設備”，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)過上述的操作，在項目的網(wǎng)絡視圖中得到完整的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。參考圖21 網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。
圖21 網(wǎng)絡結(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 項目下載。
圖22 項目下載
通信調(diào)試
1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)建立后，PROFINET IO控制器 S7-1200、智能設備CPU 315-2PN/DP、PROFINENTIO 設備IM151-3 之間可以進行數(shù)據(jù)交換。對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 對應PROFINET 智能設備 CPU 315-2PN/DP 的 IB0，所以 CPU 315-2PN/DP IB0 的值為1；同時 CPU 315-2PN/DP 作為IM151-3 控制器，也可以與IM151-3進行數(shù)據(jù)交換，例如當IM151-3 數(shù)字量輸入點有信號輸入時，智能設備CPU 315-2PN/DP的輸入變量會采集到該信號。參考圖24智能設備 CPU 315-2PN/DP 變量監(jiān)控。
圖24 智能設備CPU 315-2PN/DP 變量監(jiān)控
S7-1200作為智能IO設備和S7-300 PN CPU 的 Profinet 通信（S7-300做控制器）
S7-1200 V4.0 支持智能 IO 設備功能，故可使用 S7-1200 作為智能 IO 設備和 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 設備的S7-1200 CPU 實現(xiàn) Profinet 通信；下面詳細介紹使用方法。
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，在一個項目中操作。
- 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（同一項目中操作）
315-2PN/DP 作為 controller，1217C 作為 IO device，使用 Step7 V13 在一個項目中操作，詳細步驟如下。
1-1 使用 Step7 V13 創(chuàng)建 S7-300 站
使用 STEP7 V13 創(chuàng)建一個新項目，并通過“添加新設備”組態(tài) S7-300 站 PLC_1，選擇 CPU 315-2 PN/DP；設置 IP 地址，并確認設備名稱，本示例中設備名稱是plc_1。如圖 1 所示。
圖 1 在新項目中插入 S7-300 站
1-2 使用 Step7 V13 創(chuàng)建 S7-1200 站
使用 STEP7 V13 創(chuàng)建一個新項目，并通過“添加新設備”組態(tài) S7-1200 站 PLC_2，選擇 CPU1217C DC/DC/DC V4.0；設置 IP 地址，并確認設備名稱，本示例中設備名稱是plc_2。如圖 2 所示。
圖 2 在新項目中插入 S7-1200 站
S7-1200 作為 IO 設備，需要將其操作模式設置為 IO 設備，并將 IO 設備分配給控制器 PLC_1 。如圖 3 所示。
圖 3 S7-1200 設置為 IO 設備
接著，在“智能設備通信”的“傳輸區(qū)”創(chuàng)建 IO 通信區(qū)，控制器的 QB0~4 共計5個字節(jié)傳送到 IO 設備的 IB2~6 ；控制器的 IB0~4 共計5個字節(jié)讀取來自 IO 設備的 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（防止控制器無法正常連接作為 IO 設備的 S7-1200 時，出現(xiàn)的停機現(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 檢查設備名稱和 IP 地址是否正確
將軟件切換到“網(wǎng)絡視圖”，找到 PN/IE 總線，查看設備名稱是否正確。如圖 6、7 所示。
圖 6 網(wǎng)絡視圖
圖 7 確認設備名稱和 IP 地址
1-4 通訊測試
檢查無錯誤后，分別給兩個站點新建監(jiān)控表，添加通信數(shù)據(jù)區(qū)，監(jiān)控。如圖 8 所示。
圖 8 通信測試
2. 第二種情況（不在同一項目中操作）
不在一個項目中的操作，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)建一個新項目，并通過“添加新設備”組態(tài) S7-1200 站 IO-device ，選擇 1217C；設置 IP 地址，并確認設備名稱，本示例中設備名稱是io-device。如圖 9 所示。
圖 9 在新項目中插入 S7-1200 站
S7-1200 作為 IO 設備，需要將其操作模式設置為 IO 設備。如圖 10 所示。
圖 10 S7-1200 設置為 IO 設備，并創(chuàng)建 IO 通信區(qū)
接著，在“智能設備通信”的“傳輸區(qū)”創(chuàng)建 IO 通信區(qū)，控制器將傳輸5個字節(jié)到 IO 設備的 IB2~6 ；IO 設備將 QB2~6 共計5個字節(jié)傳送給控制器。
2-2 導出 IO 設備的 GSD 文件
編譯該項目，在“智能設備通信”屬性的下方，找到并點擊“導出”按鈕，根據(jù)提示將 GSD 文件導出（注意不要修改設備名稱）。如圖 11 所示。
圖 11 導出 IO 設備的 GSD 文件
2-3 使用 Step7 V5.5 創(chuàng)建 S7-300 站
使用 STEP7 V5.5 創(chuàng)建一個新項目，并組態(tài) 315-2 PN/DP，設置 IP 地址，并確認設備名稱，本示例中設備名稱是PN-IO。如圖 12 所示。
圖 12 在新項目中插入 S7-300 站
在 Step7 V5.5 的硬件組態(tài)界面，通過“選項”進入“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（防止控制器無法正常連接作為 IO 設備的 S7-1200 時，出現(xiàn)的停機現(xiàn)象）；
2、分別將 S7-300 站和 S7-1200 站下載到各自的 PLC 中。
2-6 檢查設備名稱和 IP 地址是否正確
將 STEP7 V13 軟件切換到“網(wǎng)絡視圖”，找到 PN/IE 總線，查看設備名稱是否正確。如圖 15、16 所示。
圖 15 網(wǎng)絡視圖
圖 16 確認設備名稱和 IP 地址
2-7 通訊測試
檢查無錯誤后，分別給兩個站點新建監(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設備和CP343-1的 Profinet 通信（S7-300做控制器）
S7-1200 V4.0 支持智能 IO 設備功能，故可使用 S7-1200 作為智能 IO 設備和 CP343-1 的 Profinet 通信。本例中將 S7-300 做為控制器，連接作為智能 IO 設備的S7-1200 CPU 實現(xiàn) Profinet 通信；下面詳細介紹使用方法。
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，在一個項目中操作。
- 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（同一項目中操作）
CPU 314C 作為 controller，1217C 作為 IO device，使用 Step7 V13 在一個項目中操作，詳細步驟如下。
1-1 使用 Step7 V13 創(chuàng)建 S7-300 站
使用 STEP7 V13 創(chuàng)建一個新項目，并通過“添加新設備”組態(tài) S7-300 站 PLC_1，選擇 CPU 314C-2 ptp, 添加 CP343-1 ，設置 IP 地址。如圖 1 所示。
圖 1 在新項目中插入 S7-300 站
在“操作模式”選項中確認 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)建一個新項目，并通過“添加新設備”組態(tài) S7-1200 站 PLC_2，選擇 CPU1217C DC/DC/DC V4.0；設置 IP 地址，并確認設備名稱，本示例中設備名稱是plc_2。如圖 3 所示。
圖 3 在新項目中插入 S7-1200 站
S7-1200 作為 IO 設備，需要將其操作模式設置為 IO 設備，并將 IO 設備分配給控制器 PLC_1 。如圖 4 所示。
圖 4 S7-1200 設置為 IO 設備
接著，在“智能設備通信”的“傳輸區(qū)”創(chuàng)建 IO 通信區(qū)，控制器的 QB2~6 共計5個字節(jié)傳送到 IO 設備的 IB2~6 ；控制器的 IB2~6 共計5個字節(jié)讀取來自 IO 設備的 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)絡視圖”，找到 PN/IE 總線，查看設備名稱是否正確。如圖 6、7 所示。
圖 6 網(wǎng)絡視圖
圖 7 確認設備名稱和 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 進行數(shù)據(jù)讀寫。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CP343-1僅作為IO控制器或IO設備時，設為0；當CP343-1同時作為IO控制器和IO設備時，設為1 |
| LEN | ：=7 | // 要發(fā)送的數(shù)據(jù)區(qū)長度；該長度始終是從數(shù)據(jù)區(qū)地址0開始計算 |
| 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)傳送一個狀態(tài)位。長度信息取決于LEN參數(shù)中的長度。 以程序段1為例，共發(fā)送7個字節(jié)，每個字節(jié)需要1個比特位，所以共需要7位，即至少需要1字節(jié)。 |
| DONE | ：=%M0.0 | // 為1時，無錯誤完成該作業(yè) |
| ERROR | ：=%M0.1 | // 為1時，有故障發(fā)生 |
| STATUS | ：=%MW2 | // 狀態(tài)代碼 |
| CHECK_IOCS | ：=%M0.3 |
// 0: 所有IOCS均設置為GOOD |
| CALL “PNIO_RECV” | ||
| CPLADDR | ：=256 | // CP 模板起始地址 |
| MODE | ：=0 | // 工作模式：當CP343-1僅作為IO控制器或IO設備時，設為0；當CP343-1同時作為IO控制器和IO設備時，設為1 |
| LEN | ：=7 | // 要接收的數(shù)據(jù)區(qū)長度；該長度始終是從數(shù)據(jù)區(qū)地址0開始計算 |
| 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)傳送一個狀態(tài)位。長度信息取決于LEN參數(shù)中的長度。 以程序段2為例，共接收7個字節(jié)，每個字節(jié)需要1個比特位，所以共需要7位，即至少需要1字節(jié)。 |
| NDR | ：=%M1.0 | // 為1時，無錯誤完成該作業(yè) |
| ERROR | ：=%M1.1 | // 為1時，有故障發(fā)生 |
| STATUS | ：=%MW4 | // 狀態(tài)代碼 |
| CHECK_IOPS | ：=%M1.2 |
// 0: 所有IOPS均設置為GOOD |
| ADD_INFO | ：=%MW6 | // 附加診斷信息；具體請查看指令幫助信息 |
1-4 通訊測試
檢查無錯誤后，下載 S7-300 的程序，分別給兩個站點新建監(jiān)控表，添加通信數(shù)據(jù)區(qū)，監(jiān)控。如圖 9 所示。
圖 9 通信測試
1-5 地址對應關系的說明
圖 10 地址對應關系
從圖中可以看到，當 CP343-1 作為控制器時，其傳送的地址需從0開始的。地址對應排列關系以邏輯地址大小為序。地址如果出現(xiàn)間隔時，如例子中，沒有組態(tài)的地址區(qū) IB0~2（QB0~1） 及其對應的 MB100~101(MB200~201) 也將被傳送。
2. 第二種情況（不在同一項目中操作）
不在一個項目中的操作，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)建一個新項目，并通過“添加新設備”組態(tài) S7-1200 站 IO-device ，選擇 1217C；設置 IP 地址，并確認設備名稱，本示例中設備名稱是io_device。如圖 11 所示。
圖 11 在新項目中插入 S7-1200 站
S7-1200 作為 IO 設備，需要將其操作模式設置為 IO 設備。如圖 12 所示。
圖 12 S7-1200 設置為 IO 設備，并創(chuàng)建 IO 通信區(qū)
接著，在“智能設備通信”的“傳輸區(qū)”創(chuàng)建 IO 通信區(qū)，控制器將傳輸5個字節(jié)到 IO 設備的 IB2~6 ；IO 設備將 QB2~6 共計5個字節(jié)傳送給控制器。
2-2 導出 IO 設備的 GSD 文件
編譯該項目，在“智能設備通信”屬性的下方，找到并點擊“導出”按鈕，根據(jù)提示將 GSD 文件導出（注意不要修改設備名稱）。如圖 13 所示。
圖 13 導出 IO 設備的 GSD 文件
2-3 使用 Step7 V5.5 創(chuàng)建 S7-300 站
使用 STEP7 V5.5 創(chuàng)建一個新項目，并組態(tài) CPU 314C-2 ptp, 添加 CP343-1 ，設置 IP 地址，并確認設備名稱，本示例中設備名稱是PN-IO。如圖 14 所示。
圖 14 在新項目中插入 S7-300 站
在 Step7 V5.5 的硬件組態(tài)界面，通過“選項”進入“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)絡視圖”，找到 PN/IE 總線，查看設備名稱是否正確。如圖 18、19 所示。
圖 18 網(wǎng)絡視圖
圖 19 確認設備名稱和 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 進行數(shù)據(jù)讀寫。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CP343-1僅作為IO控制器或IO設備時，設為0；當CP343-1同時作為IO控制器和IO設備時，設為1 |
| LEN | ：=7 | // 要發(fā)送的數(shù)據(jù)區(qū)長度；該長度始終是從數(shù)據(jù)區(qū)地址0開始計算 |
| 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)傳送一個狀態(tài)位。長度信息取決于LEN參數(shù)中的長度。 以程序段1為例，共發(fā)送7個字節(jié)，每個字節(jié)需要1個比特位，所以共需要7位，即至少需要1字節(jié)。 |
| DONE | ：=%M0.0 | // 為1時，無錯誤完成該作業(yè) |
| ERROR | ：=%M0.1 | // 為1時，有故障發(fā)生 |
| STATUS | ：=%MW2 | // 狀態(tài)代碼 |
| CHECK_IOCS | ：=%M0.3 |
// 0: 所有IOCS均設置為GOOD |
| CALL “PNIO_RECV” | ||
| CPLADDR | ：=W#16#100 | // CP 模板起始地址 |
| MODE | ：=B#16#0 | // 工作模式：當CP343-1僅作為IO控制器或IO設備時，設為0；當CP343-1同時作為IO控制器和IO設備時，設為1 |
| LEN | ：=7 | // 要接收的數(shù)據(jù)區(qū)長度；該長度始終是從數(shù)據(jù)區(qū)地址0開始計算 |
| 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)傳送一個狀態(tài)位。長度信息取決于LEN參數(shù)中的長度。 以程序段2為例，共接收7個字節(jié)，每個字節(jié)需要1個比特位，所以共需要7位，即至少需要1字節(jié)。 |
| NDR | ：=%M1.0 | // 為1時，無錯誤完成該作業(yè) |
| ERROR | ：=%M1.1 | // 為1時，有故障發(fā)生 |
| STATUS | ：=%MW4 | // 狀態(tài)代碼 |
| CHECK_IOPS | ：=%M1.2 |
// 0: 所有IOPS均設置為GOOD |
| ADD_INFO | ：=%MW6 | // 附加診斷信息；具體請查看指令幫助信息 |
2-7 通訊測試
檢查無錯誤后，分別給兩個站點新建監(jiān)控表，添加通信數(shù)據(jù)區(qū)，監(jiān)控。如圖 21 所示。
圖 21 通信測試
2-8 地址對應關系的說明
圖 22 地址對應關系
從圖中可以看到，當 CP343-1 作為控制器時，其傳送的地址需從0開始的。地址對應排列關系以邏輯地址大小為序。地址如果出現(xiàn)間隔時，如例子中，沒有組態(tài)的地址區(qū) IB0~2（QB0~1） 及其對應的 MB100~101(MB200~201) 也將被傳送
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