S71200与S71200 之间 Profinet IO 通信.docx

S71200与S71200 之间 Profinet IO 通信.docx

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S71200与S71200之间ProfinetIO通信

S7-1200与S7-1200之间ProfinetIO通信

CPU的"I-Device"（智能设备）功能简化了与IO控制器的数据交换和CPU操作过程（如用作子过程的智能预处理单元）。

智能设备可作为IO设备链接到上位IO控制器中，预处理过程则由智能设备中的用户程序完成。

集中式或分布式（PROFINETIO或PROFIBUSDP）I/O中采集的处理器值由用户程序进行预处理，并提供给IO控制器。

图1.网络架构

智能设备的应用领域：

分布式处理

可以将复杂自动化任务划分为较小的单元或子过程，这样简化了子任务的同时也优化了项目管理。

单独的子过程

通过使用智能设备，可以将分布广泛的大量复杂过程划分为具有可管理的多个子过程。

必要的话，这些子过程可存储在单个的TIA项目中，这些项目随后可合并在一起形成一个主项目。

专有技术保护

智能设备接口描述使用GSD文件传输，而不是通过STEP7项目传输，这样用户程序的专有技术得以保护。

智能设备的优势：

简单链接IO控制器。

实现IO控制器之间的实时通信。

通过将计算容量分发到智能设备可减轻IO控制器的负荷。

由于在局部处理过程数据，从而降低了通信负载。

可以管理单独TIA项目中子任务的处理。

智能设备可以作为共享设备。

S7-1200CPU之间组态智能设备

S7-1200V4.0及以上版本开始支持智能IO设备功能。

本示例中介绍1200CPU之间如何进行智能设备PROFINET通信，分别在相同项目和不同项目下进行组态，实验环境如下所示。

软件：

TIAV15.1

硬件：

CPU1217CDC/DC/DCV4.3

CPU1215CDC/DC/DCV4.3

设备角色及地址：

表1设备角色及地址

模块

设备类型

设备名称

IP地址

子网掩码

S7-1217C

IO控制器

PLC1

192.168.0.1

255.255.255.0

S7-1215C

智能IO设备

I-Device

192.168.0.2

255.255.255.0

S7-1200智能设备在相同项目下组态

STEP1：

创建TIAPortal项目并进行接口参数配置

使用TIAV15.1创建一个新项目，进入网络视图添加表1列出的所有设备，并进入各个设备以太网地址选项分别设置子网、IP地址以及设备名称。

图2.以太网地址配置

STEP2：

操作模式配置

本例1215C作为智能IO设备，需要将其操作模式改为IO设备，并且分配给对应IO控制器，配置所需的传输区。

选择“PN接口的参数由上位IO控制器进行分配”复选框，可指定是由智能设备本身还是由上位IO控制器设置接口和端口。

智能IO设备还支持优先启动，勾选后加快IO设备的启动速度，详情请了解优先启动相关功能。

图3.操作模式

进入传输区视图还可以分配地址区所属组织块及过程映像。

图4.传输区

STEP3：

项目编译、下载、测试

分别编译下载两个PLC，在监控表中添加传输区数据，给Q区赋值，监控发送和接收数据区是否一致。

图5.测试结果

S7-1200智能设备在不同项目下组态

STEP1：

创建TIAPortal项目并进行接口参数配置

分别创建2个不同项目，一个项目添加1217C，另一个项目添加1215C，进入表1中各个设备以太网地址选项分别设置子网、IP地址以及设备名称。

图6.以太网地址配置

STEP2：

操作模式配置

本例1215C作为智能IO设备，需要将其操作模式改为IO设备，由于控制器未在同一项目，这里选择未分配。

选择“PN接口的参数由上位IO控制器进行分配”复选框，可指定是由智能设备本身还是由上位IO控制器设置接口和端口，比如1200智能设备的介质冗余、优先启动、传输速率等接口和端口功能。

智能IO设备还支持优先启动，不同项目下无法直接选择优先启动功能，需要先选择“PN接口的参数由上位IO控制器进行分配”，然后在主站项目下为智能设备设置接口选项中的优先启动功能。

这里与相同项目下传输区的配置不同的是IO控制器的地址需要在主站项目下才能分配。

图7.操作模式

STEP3：

项目编译后导出GSD文件

这里注意导出GSD之前需要正确编译项目的硬件配置，不然导出选项是灰色的，无法选择。

导出GSD文件选项可以由用户设置GSD文件名称的标识部分（GSD文件名称的版本、厂商、日期等部分为默认设置），然后选择存储路径并导出文件。

注意导出的GSD文件不要修改文件名称，不然会造成无法导入项目中。

图8.导出GSD文件

STEP4：

导入GSD文件

进入主站项目管理GSD文件视图，选择存储GSD文件源路径，在路径下选择需要安装的文件进行安装。

图9：

导入GSD文件

STEP5：

添加智能IO设备

进入硬件目录，在其它现场设备列表中找到安装的智能IO设备并添加，添加完成后进入图2以太网地址配置视图，检查智能IO设备的设备名称是否与源项目中名称一致（注意一定要保证名称一致），检查无误后分配给控制器，如设备概览视图，分配给控制器后会自动分配地址，也可以手动设置控制器侧传输区地址。

图10：

添加IO设备

STEP6：

项目编译、下载、测试

分别编译下载两个项目中PLC，在监控表中添加传输区数据，给Q区赋值，监控发送和接收数据区是否一致。

图11：

实验测试

常见问题

1.控制器诊断缓冲区报“IO设备故障-找不到IO设备”？

这是因为控制器无法与智能IO设备取得通信，可以通过以下方式查找故障原因。

（1）确认网络是否是通的，可以使用Ping命令检测网络通断。

如果中间经过交换机还要保证交换机支持DCP协议。

（2）检查智能IO设备的名称与源项目名称是否一致。

（3）确认智能IO设备的硬件和软件是否已经下载。

图12：

网络视图报错

2.控制器如何控制智能设备上IO数据或是传输DB块中数据？

如下图所示，只需把PLC的IO地址与传输区中IO地址做一个映射关系。

图13地址映射

这里通过建立PLC数据类型方式把IO区数据与UDT中数据一一对应，1215CPU中输入输出分别占用6个字节的数据，这样建立如下图所示UDT。

图14UDT设置

在默认变量表中分别定义输入、输出、传输区1、传输区2所对应的IO数据区，这样就可以使用MOVE指令来整体传输了。

同样DB块的数据也可以通过这种方式进行传输。

图15程序编写

这样1217控制器可以直接控制1215智能IO设备上的Q区数据，同时读取I区数据。

测试结果如下：

图16测试结果