S7-300集成PN口作為Profinet智能設(shè)備（不同項(xiàng)目TIA）

SIMATIC S7- 300 PN CPU集成了PROFINET接口，該接口具備連接PROFINET總線的通信功能，可以通過組態(tài)與其它控制器建立Profinet IO智能從站通信。本文介紹了S7-300 PN CPU在TIA環(huán)境下通過GSD文件組態(tài)方式做智能從站通信的配置過程。

1. I-DEVICE（智能設(shè)備）是什么

具體請(qǐng)參看文檔：I-DEVICE（智能設(shè)備）是什么

2.自動(dòng)化解決方案

2.1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

如圖1所示，S7-300 PLC（192.168.0.1/24）與S7-1500（192.168.0.2/24）通過交換機(jī)進(jìn)行Profinet IO通信。

圖1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

2.2硬件與軟件需求

表1硬件列表

表2軟件環(huán)境

3.組態(tài)配置

3.1分配IP地址

通過如下的步驟配置PC的IP地址:

1．選擇電腦的“控制面板>網(wǎng)絡(luò)和共享>本地連接>屬性”打開Internet Protocol Version 4(TCP/IPv4)，設(shè)置PC的IP地址。

圖2設(shè)置IP地址

3.2創(chuàng)建PLC項(xiàng)目

在STEP7 V13中創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目并插入CPU 317站。操作步驟如下：

1.雙擊桌面的TIA快捷圖標(biāo)打開TIA Portal V13軟件：

圖3 TIA快捷圖標(biāo)

2.進(jìn)入TIA Portal的Portal視圖

圖4Portal視圖

3． 選擇創(chuàng)建新項(xiàng)目，并填寫項(xiàng)目名稱和項(xiàng)目保存的路徑，并點(diǎn)擊“創(chuàng)建”按鈕。

圖5創(chuàng)建項(xiàng)目

4． 進(jìn)入“新手上路”，選擇“組態(tài)設(shè)備”菜單

圖6新手上路

5.進(jìn)入設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)菜單，選擇添加新設(shè)備菜單，填寫設(shè)備名稱，并依據(jù)產(chǎn)品訂貨號(hào)選擇相應(yīng)控制器（同時(shí)要注意設(shè)備的版本號(hào)），點(diǎn)擊“添加”按鈕進(jìn)入設(shè)備視圖。

圖7添加設(shè)備

6．在工作區(qū)的設(shè)備視圖下選中控制器的Profinet接口，在其屬性窗口下常規(guī)選項(xiàng)卡內(nèi)的“以太網(wǎng)地址”項(xiàng)內(nèi)，添加接口的以太網(wǎng)子網(wǎng)PN/IE_1和填寫接口的IP地址192.168.0.1/255.255.255.0

圖8以太網(wǎng)地址參數(shù)設(shè)置

7．在工作區(qū)的設(shè)備視圖下選中控制器的Profinet接口，在其屬性窗口下常規(guī)選項(xiàng)卡內(nèi)的“操作模式”選項(xiàng)中，選擇為“IO設(shè)備”模式。

圖9操作模式設(shè)置

8．在工作區(qū)的設(shè)備視圖下選中控制器的Profinet接口，在其屬性窗口下常規(guī)選項(xiàng)卡內(nèi)的“操作模式”選項(xiàng)中，選擇其子選項(xiàng)“智能設(shè)備通訊”，在這里配置作為智能設(shè)備通訊時(shí)的傳輸區(qū)域。

圖10傳輸區(qū)設(shè)置

9.在本例中，我們通過點(diǎn)擊“新增”選項(xiàng)，添加“傳輸區(qū)_1”和“傳輸區(qū)_2”，在本例中我們分別設(shè)置為10字節(jié)輸入和10字節(jié)輸出作為數(shù)據(jù)傳輸區(qū)。

圖11傳輸區(qū)參數(shù)設(shè)置

10． 在設(shè)備視圖下，編譯該硬件配置。

圖12硬件編譯

11． 在設(shè)備視圖下，在“智能設(shè)備通訊”菜單下，導(dǎo)出常規(guī)站描述文件并保存在指定目錄下,如修改了傳輸區(qū) ，需要重新導(dǎo)出GSD文件，需要注意文件名稱。

圖13GSD文件導(dǎo)出（一）

圖14GSD文件導(dǎo)出（二）

12． 從選項(xiàng)菜單下裝載剛才導(dǎo)出的gsd文件。此時(shí)要注意導(dǎo)入的路徑和文件。安裝完畢后可以見到“安裝已成功完成”的提示，并提示會(huì)更新硬件目錄，每次導(dǎo)出GSD文件后都須重新導(dǎo)入。

圖15GSD文件管理（一）

圖16GSD文件管理（二）

圖17GSD文件管理（三）

圖18GSD文件管理（四）

13． 新建控制器的項(xiàng)目，注意項(xiàng)目路徑和名稱。

圖19新建項(xiàng)目

14． 在新項(xiàng)目中，雙擊“添加新設(shè)備”添加主控PLC設(shè)備，注意名稱和定貨號(hào)以及產(chǎn)品版本。

圖20添加設(shè)備

15． 選中控制器，在設(shè)備視圖下，為PN端口分配子網(wǎng)和IP地址。

圖21分配以太網(wǎng)參數(shù)

16． 在網(wǎng)絡(luò)視圖下，從硬件目錄下，選中對(duì)應(yīng)的GSD文件，添加從站，這里要注意所使用的文件名（版本信息）和核對(duì)站點(diǎn)的設(shè)備名稱。

圖22添加從站

17． 在網(wǎng)絡(luò)視圖下，為智能從站分配主站。

圖23分配主站

圖24分配主站后效果

3.3下載組態(tài)到站點(diǎn)

將已組態(tài)好的項(xiàng)目下載到設(shè)備中，步驟如下：

1．在左側(cè)的項(xiàng)目樹中選中作為控制器的PLC，點(diǎn)選下載按鈕，進(jìn)入下載界面。

圖25控制器項(xiàng)目組態(tài)下載（一）

2．在擴(kuò)展的下載到設(shè)備界面中，順序選擇參數(shù)，在PG/PC接口的類型下拉框中選擇PN/IE，PG/PC接口下拉框中選擇連接CPU的實(shí)際以太網(wǎng)卡，接口/子網(wǎng)的連接下拉框選擇CPU連接的子網(wǎng)PN/IE_1，勾選顯示所有兼容的設(shè)備，點(diǎn)擊“開始搜索”按鈕，搜索網(wǎng)絡(luò)連接的兼容設(shè)備。

圖26控制器項(xiàng)目組態(tài)下載（二）

3．在擴(kuò)展的下載到設(shè)備界面中，從可訪問設(shè)備中選中對(duì)應(yīng)的設(shè)備，點(diǎn)擊下載按鈕進(jìn)行下載組態(tài)。

圖27控制器項(xiàng)目組態(tài)下載（三）

4．在下載預(yù)覽界面下，選擇全部覆蓋，出現(xiàn)下載準(zhǔn)備就緒的提示后點(diǎn)擊下載按鈕。

圖28控制器項(xiàng)目組態(tài)下載（四）

5．在完成下載后，如需啟動(dòng)模塊則在下載結(jié)果窗口內(nèi)選擇“全部啟動(dòng)”選項(xiàng)，然后點(diǎn)擊完成按鈕關(guān)閉窗口，同時(shí)在信息欄內(nèi)看到下載完成的提示。

圖29控制器項(xiàng)目組態(tài)下載（五）

圖30控制器項(xiàng)目組態(tài)下載（六）

6．打開從站的項(xiàng)目，選中作為智能從站的PLC，點(diǎn)選下載按鈕，進(jìn)入下載界面。

圖31從站項(xiàng)目組態(tài)下載（一）

7．在擴(kuò)展的下載到設(shè)備界面中，順序選擇參數(shù)，在PG/PC接口的類型下拉框中選擇PN/IE，PG/PC接口下拉框中選擇連接CPU的實(shí)際以太網(wǎng)卡，接口/子網(wǎng)的連接下拉框選擇CPU連接的子網(wǎng)PN/IE，勾選顯示所有兼容的設(shè)備，點(diǎn)擊“開始搜索”按鈕，搜索網(wǎng)絡(luò)連接的兼容設(shè)備。

圖32從站項(xiàng)目組態(tài)下載（二）

8．在擴(kuò)展的下載到設(shè)備界面中，從可訪問設(shè)備中選中對(duì)應(yīng)的設(shè)備，點(diǎn)擊下載按鈕進(jìn)行下載組態(tài)。

圖33從站項(xiàng)目組態(tài)下載（三）

9．在下載預(yù)覽界面下，選擇全部下載，出現(xiàn)下載準(zhǔn)備就緒的提示后點(diǎn)擊下載按鈕。

圖34從站項(xiàng)目組態(tài)下載（四）

5．在完成下載后，如需啟動(dòng)模塊則在下載結(jié)果窗口內(nèi)選擇“全部啟動(dòng)”選項(xiàng)，然后點(diǎn)擊完成按鈕關(guān)閉窗口，同時(shí)在信息欄內(nèi)看到下載完成的提示。

圖35從站項(xiàng)目組態(tài)下載（五）

3.4從站軟件下載

本例中從站選用的PLC是S7-300系列的產(chǎn)品，為了避免一些錯(cuò)誤狀態(tài)影響PLC的運(yùn)行狀態(tài)，需要先下載一些相應(yīng)的錯(cuò)誤處理組織塊，操作如下。

1．在程序中插入OB83組織塊。

圖36錯(cuò)誤處理組織塊插入（一）

2．在程序中插入OB86組織塊。

圖37錯(cuò)誤處理組織塊插入（二）

3．將插入的程序塊下載到PLC中。

圖38下載程序塊

圖39下載后選擇啟動(dòng)模塊

4.Profinet通信狀態(tài)檢查

4.1網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)檢查

在網(wǎng)絡(luò)視圖下，選中PLC，點(diǎn)擊在線按鈕，進(jìn)入在線狀態(tài)，提示都為綠色對(duì)勾狀態(tài)，表示Profinet網(wǎng)絡(luò)通訊正常。

圖40轉(zhuǎn)到在線連接狀態(tài)

圖41網(wǎng)絡(luò)檢查

4.2通訊數(shù)據(jù)檢查

1.先確認(rèn)需要監(jiān)控的數(shù)據(jù)地址

圖42IO設(shè)備數(shù)據(jù)交換區(qū)地址

圖43從站占用的控制器數(shù)據(jù)交換區(qū)地址

2.在兩個(gè)項(xiàng)目中分別添加新的監(jiān)控表并添加要監(jiān)控的數(shù)據(jù)

圖44從站監(jiān)控表添加

圖45主站監(jiān)控表添加

3.將監(jiān)控表轉(zhuǎn)到在線狀態(tài)，分別為兩個(gè)輸出區(qū)填寫數(shù)據(jù)并賦值，然后在輸入數(shù)據(jù)區(qū)可以看到對(duì)方發(fā)過來的數(shù)據(jù)，表明數(shù)據(jù)通訊正常。

圖46數(shù)據(jù)交換檢查