S7-300集成PN口作為Profinet智能設備（不同項目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（智能設備）是什么

具體請參看文檔：I-DEVICE（智能設備）是什么

2.自動化解決方案

2.1網絡拓撲結構

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

圖1網絡拓撲結構

2.2硬件與軟件需求

設備	數量	訂貨號	注釋
SIMATIC S7-300穩(wěn)壓電源PS307	1	6ES7307-1EA01-0AA0	負載電源模塊
CPU 317-2 PN/DP	1	6ES7317-2EK14-0AB0	V3.2
存儲卡512KB	1	6ES7953-8LJ30-0AA0	作為裝載存儲器
PM190 W 120/230 VAC	1	6EP1333-4BA00	負載電源模塊
CPU 1516-3	1	6ES7516-3AN00-0AB0	V1.7
存儲卡2GB	1	6ES7954-8LP01-0AA0	作為裝載存儲器
SCALANCE X208	1	6GK5208-0BA10-2AA3	交換機

表1硬件列表

設備	數量	訂貨號	注釋
STEP 7 Professional V14	1	6ES7822-1AA04-0YA5
Windows 7 Ultimate SP1 64-bit Operating System	1

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>網絡和共享>本地連接>屬性”打開Internet Protocol Version 4(TCP/IPv4)，設置PC的IP地址。

圖2設置IP地址

3.2創(chuàng)建PLC項目

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

1.雙擊桌面的TIA快捷圖標打開TIA Portal V13軟件：

圖3 TIA快捷圖標

2.進入TIA Portal的Portal視圖

圖4Portal視圖

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

圖5創(chuàng)建項目

4． 進入“新手上路”，選擇“組態(tài)設備”菜單

圖6新手上路

5.進入設備與網絡菜單，選擇添加新設備菜單，填寫設備名稱，并依據產品訂貨號選擇相應控制器（同時要注意設備的版本號），點擊“添加”按鈕進入設備視圖。

圖7添加設備

6．在工作區(qū)的設備視圖下選中控制器的Profinet接口，在其屬性窗口下常規(guī)選項卡內的“以太網地址”項內，添加接口的以太網子網PN/IE_1和填寫接口的IP地址192.168.0.1/255.255.255.0

圖8以太網地址參數設置

7．在工作區(qū)的設備視圖下選中控制器的Profinet接口，在其屬性窗口下常規(guī)選項卡內的“操作模式”選項中，選擇為“IO設備”模式。

圖9操作模式設置

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

圖10傳輸區(qū)設置

9.在本例中，我們通過點擊“新增”選項，添加“傳輸區(qū)_1”和“傳輸區(qū)_2”，在本例中我們分別設置為10字節(jié)輸入和10字節(jié)輸出作為數據傳輸區(qū)。

圖11傳輸區(qū)參數設置

10． 在設備視圖下，編譯該硬件配置。

圖12硬件編譯

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

圖13GSD文件導出（一）

圖14GSD文件導出（二）

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

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． 新建控制器的項目，注意項目路徑和名稱。

圖19新建項目

14． 在新項目中，雙擊“添加新設備”添加主控PLC設備，注意名稱和定貨號以及產品版本。

圖20添加設備

15． 選中控制器，在設備視圖下，為PN端口分配子網和IP地址。

圖21分配以太網參數

16． 在網絡視圖下，從硬件目錄下，選中對應的GSD文件，添加從站，這里要注意所使用的文件名（版本信息）和核對站點的設備名稱。

圖22添加從站

17． 在網絡視圖下，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

將已組態(tài)好的項目下載到設備中，步驟如下：

1．在左側的項目樹中選中作為控制器的PLC，點選下載按鈕，進入下載界面。

圖25控制器項目組態(tài)下載（一）

2．在擴展的下載到設備界面中，順序選擇參數，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的實際以太網卡，接口/子網的連接下拉框選擇CPU連接的子網PN/IE_1，勾選顯示所有兼容的設備，點擊“開始搜索”按鈕，搜索網絡連接的兼容設備。

圖26控制器項目組態(tài)下載（二）

3．在擴展的下載到設備界面中，從可訪問設備中選中對應的設備，點擊下載按鈕進行下載組態(tài)。

圖27控制器項目組態(tài)下載（三）

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

圖28控制器項目組態(tài)下載（四）

5．在完成下載后，如需啟動模塊則在下載結果窗口內選擇“全部啟動”選項，然后點擊完成按鈕關閉窗口，同時在信息欄內看到下載完成的提示。

圖29控制器項目組態(tài)下載（五）

圖30控制器項目組態(tài)下載（六）

6．打開從站的項目，選中作為智能從站的PLC，點選下載按鈕，進入下載界面。

圖31從站項目組態(tài)下載（一）

7．在擴展的下載到設備界面中，順序選擇參數，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的實際以太網卡，接口/子網的連接下拉框選擇CPU連接的子網PN/IE，勾選顯示所有兼容的設備，點擊“開始搜索”按鈕，搜索網絡連接的兼容設備。

圖32從站項目組態(tài)下載（二）

8．在擴展的下載到設備界面中，從可訪問設備中選中對應的設備，點擊下載按鈕進行下載組態(tài)。

圖33從站項目組態(tài)下載（三）

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

圖34從站項目組態(tài)下載（四）

5．在完成下載后，如需啟動模塊則在下載結果窗口內選擇“全部啟動”選項，然后點擊完成按鈕關閉窗口，同時在信息欄內看到下載完成的提示。

圖35從站項目組態(tài)下載（五）

3.4從站軟件下載

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

1．在程序中插入OB83組織塊。

圖36錯誤處理組織塊插入（一）

2．在程序中插入OB86組織塊。

圖37錯誤處理組織塊插入（二）

3．將插入的程序塊下載到PLC中。

圖38下載程序塊

圖39下載后選擇啟動模塊

4.Profinet通信狀態(tài)檢查

4.1網絡狀態(tài)檢查

在網絡視圖下，選中PLC，點擊在線按鈕，進入在線狀態(tài)，提示都為綠色對勾狀態(tài)，表示Profinet網絡通訊正常。

圖40轉到在線連接狀態(tài)

圖41網絡檢查

4.2通訊數據檢查

1.先確認需要監(jiān)控的數據地址

圖42IO設備數據交換區(qū)地址

圖43從站占用的控制器數據交換區(qū)地址

2.在兩個項目中分別添加新的監(jiān)控表并添加要監(jiān)控的數據

圖44從站監(jiān)控表添加

圖45主站監(jiān)控表添加

3.將監(jiān)控表轉到在線狀態(tài)，分別為兩個輸出區(qū)填寫數據并賦值，然后在輸入數據區(qū)可以看到對方發(fā)過來的數據，表明數據通訊正常。

圖46數據交換檢查