云南西門子S7-1500PLC模塊代理（歡迎您）

PROFINET IO控制器

    1) CPU 315 -2DP/PN、CPU 317 - 2DP/PN和CPU 319 - 3DP/PN等帶PROFINET接口的CPU，用于處理過程信號和直接將現(xiàn)場設(shè)備連接到工業(yè)以太網(wǎng)。

    2) CP 343 - 1/CP 343 -1 AdVanced和CP 443 -1 Advanced用于將S7 - 300和S7 - 400連接到PROFINET。CP 443-1 Advanced帶有集成的Web服務(wù)器和集成的交換機(jī)。

    3) IE/PB link PN IO是將現(xiàn)有的PROFIBUS設(shè)備透明地連接到PROFINET的代理設(shè)備。

    4) IWLAN/PB link PN IO是通過無線方式將PROFIBUS設(shè)備透明地連接到PROFINET的代理設(shè)備。I/O控制器可以通過代理設(shè)備來訪問DP從站，就像訪問I/O設(shè)備一樣。

    5) IE/AS-i link是將AS-i設(shè)備連接到PROFINET的代理設(shè)備。

    6) CP 1616用于將PC連接到PROFINET，是帶有集成的4端口交換機(jī)的通信處理器。支持同步實時模式，可以用于運動控制領(lǐng)域?qū)r間要求嚴(yán)格的同步閉環(huán)控制。

    7) SOFT PN IO作為IO PLC，是在編程器或PC上運行的通信軟件。

PROFINET是實現(xiàn)模塊化、分布式應(yīng)用的通信標(biāo)準(zhǔn)。PROFINET IO具有標(biāo)準(zhǔn)的接口，可以將分布式現(xiàn)場I/O設(shè)備直接連接到工業(yè)以太網(wǎng)。

    PROFINET IO系統(tǒng)由I/O控制器和I/O設(shè)備組成。I/O控制器是PROFINET上的主動節(jié)點，它與I/O設(shè)備進(jìn)行循環(huán)數(shù)據(jù)交換。I/O設(shè)備是PROFINET上的被動站點。

    PROFINET IO與PROFIBUS提供的設(shè)備模型相同，使用相同的工程系統(tǒng)（例如STEP 7）對它們組態(tài)，它們的屬性都用GSD文件描述。組態(tài)時將現(xiàn)場I/O設(shè)備分配給一個10控制器?？梢允褂糜写砉δ艿?/span>PROFINET設(shè)備（例如IE/PB鏈接器），將現(xiàn)有的PROFIBUS系統(tǒng)無縫地集成到PROFINET中（見圖8-28），以保護(hù)現(xiàn)有系統(tǒng)的投資。

PROFINET使用以太網(wǎng)和TCP/UDP/IP協(xié)議作為通信基礎(chǔ)，TCP/UDP/IP是IT領(lǐng)域通信協(xié)議事實上的標(biāo)準(zhǔn)。TCP/UDP/IP提供了以太網(wǎng)設(shè)備通過本地和分布式網(wǎng)絡(luò)的透明通道中進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的基礎(chǔ)。對快速性沒有嚴(yán)格要求的數(shù)據(jù)使用TCP/IP協(xié)議，響應(yīng)時間在100 ms數(shù)量級，可以滿足工廠控制級的應(yīng)用。

    PROFINET的實時(Real-Time，RT)通信功能適用于對信號傳輸時間有嚴(yán)格要求的場合，例如用于傳感器和執(zhí)行器的數(shù)據(jù)傳輸。通過PROFINET，分布式現(xiàn)場設(shè)備可以直接連接到工業(yè)以太網(wǎng)，與PLC等設(shè)備通信。其響應(yīng)時間比PROFIBUS-DP等現(xiàn)場總線相同或更短，典型的更新循環(huán)時間為1～10 ms，完*滿足現(xiàn)場級的要求。PROFINET的實時性可以用標(biāo)準(zhǔn)組件來實現(xiàn)。

    PROFINET的同步實時(Isochronous Real-Time，IRT)功能用于高性能的同步運動控制。IRT提供了等時執(zhí)行周期，以確保信息始終以相等的時間間隔進(jìn)行傳輸。IRT的響應(yīng)時間為0. 25~1 ms，波動小于1μs。IRT通信需要特殊的交換機(jī)(例如SCALANCE X- 200IRT)的支持。等時同步數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崿F(xiàn)基于硬件。

    PROFINET的通信循環(huán)被分成兩個部分，即時間確定性部分和開放性部分，循環(huán)的實時報文在時間確定性通道中傳輸，而TCP/IP報文則在開放性通道中傳輸。PROFINET這種處理方法可以與高速公路媲美，左邊的車道總是為時間要求緊迫的車輛（實時通信）保留的，以此防止其他車道上的用戶（TCP/IP通信）占用。甚至在右邊車道交通堵塞的情況下，也絕不能影響時間要求緊迫的車輛的交通。

    PROFINET能同時用一條丁業(yè)以太網(wǎng)電纜滿足三個自動化領(lǐng)域的需求，包括IT集成化領(lǐng)域、實時( RT)自動化領(lǐng)域和同步實時(IRT)運動控制領(lǐng)域，它們不會相互影響。

    使用銅質(zhì)電纜多126個節(jié)點，網(wǎng)絡(luò)長5 km。使用光纖多于1000個節(jié)點，網(wǎng)絡(luò)長150 km。無線網(wǎng)絡(luò)多8個節(jié)點，每個網(wǎng)段長1000 m。

  用PROFIBUS電纜將兩塊CPU和CP 5613的MPI接口連接到一起，將組態(tài)信息和程序分別下載到兩臺PLC，將以太網(wǎng)CP模塊和計算機(jī)的以太網(wǎng)接口連接到交換機(jī)，將CPU和CP模塊的模式選擇開關(guān)切換到RUN位置。

    同時打開通信雙方的變量表，將它們調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)拇笮?。點擊工具欄上的按鈕，變量表進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)，“狀態(tài)值”列顯示的是PLC中變量的值。

    通信雙方在OB35中將DB1．DBW0加1，然后發(fā)送到對方的DB2. DBW0。在變量表中可以看到雙方接收到的DB2. DBW0在不斷地變化。圖8-26和圖8-27是在運行時復(fù)制的變量表。在通信程序中，雙方的ID0通過DB1. DBD2發(fā)送給對方的DB2. DBD2，用來控制對方的QD4。在運行時用外接的小開關(guān)改變ID0的狀態(tài)，可以看到通信伙伴的QD4的狀態(tài)隨之而變。

    圖8-26    CPU 313C - 2DP的變量表

    圖8-27    CPU 315的變量表

通信雙方的發(fā)送程序和接收程序在OB1，編程時應(yīng)使用組態(tài)時生成的S7連接的ID號。FB 8和FB 9中的參數(shù)R_ID用于區(qū)分同一連接中不同的SFB/FB調(diào)用，發(fā)送方與接收方的R_ID應(yīng)相同。為了區(qū)分兩個方向的通信，令CPU 313C - 2DP發(fā)送的數(shù)據(jù)包（即CPU 315接收的數(shù)據(jù)包）的R_ID為1，CPU 315發(fā)送的數(shù)據(jù)包的R_ID為2（見圖8-25）。

    圖8-25    數(shù)據(jù)發(fā)送示意圖

    提供發(fā)送請求信號的M8.0是周期為100 ms的時鐘存儲器位，接收請求信號EN_R一直為1狀態(tài)( TRUE)。如果接收請求EN_R的實參為一個位地址（例如M10.0），可以用它來控制是否接收數(shù)據(jù)。S7 -400使用的SFB 8/SFB 9可以發(fā)送和接收4個數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)，S7 - 300使用的FB 8/FB 9只能發(fā)送和接收一個數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)。

    S7 - 300使用的S7通信功能塊(FB)在文件夾“＼庫＼SIMATIC_NET_CP＼CP 300”中。

    程序段1:發(fā)送數(shù)據(jù)

    L    ID    0

    T    DB1．DBD  2    //用本站的IDO控制對方的QD4

    CALL”USEND”,DB8    //調(diào)用FB 8

    REQ    ：=M8.0    //發(fā)送請求，上升沿有效，周期為100 ms

    ID    ：=W#16#1    //S7連接號

    R_ID  ：=DW#16#1    //發(fā)送與接收請求號

    DONE  ：=M10.1    //任務(wù)被正確執(zhí)行時為1

    ERROR：=M10.2    //錯誤標(biāo)志位，為1時出錯

    STATUS：=MW12    //狀態(tài)字

    SD_1    ：=P#DB1．DBX0.0 BYTE 100  //存放本站要發(fā)送的數(shù)據(jù)的地址區(qū)

    程序段2：接收數(shù)據(jù)

    CALL  ”URCV”,DB9    //調(diào)用FB 9

    EN_R  ：=TRUE    //接收請求，為1時接收

    ID    ：=W#16#1    //S7連接號

    R_ID    ：=DW#16#2    //發(fā)送與接收請求號

    NDR    ：=M0.1    //任務(wù)被正確執(zhí)行時為1

    ERROR：=M0.2    //發(fā)送錯誤標(biāo)志位，通信出錯時為1

    STATUS：=MW2    //狀態(tài)字

    RD_1  ：=P#DB2．DBX0.0 B YTE 100  //本站存放讀取的數(shù)據(jù)的地址區(qū)

    L    DB2．DBD 2

    T    QD  4    //用對方的ID0控制本站的QD4

    在OB35中，DB1. DBW0每隔100 ms被加1。在初始化程序OB100中，用SFC 21預(yù)置數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)DB 1各個字的初值為16#1111，將數(shù)據(jù)接收區(qū)DB 2各字節(jié)清零。

    CPU 315的程序與CPU 313C - 2DP的基本上相同，需要注意的是，在前者的OB1中，USEND的輸入?yún)?shù)R_ID為2，URCV的R_ID為1，它們的ID（連接號）均為1。在OB100中，發(fā)送區(qū)的數(shù)據(jù)字被初始化為W#16#2222。

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