西門子PLC-S7-1200 之間 Profinet IO 通信
CPU 的"I-Device"（智能設備）功能簡化了與 IO 控制器的數據交換和 CPU 操作過程（如用作子過程的智能預處理單元）。智能設備可作為 IO 設備鏈接到上位IO 控制器中，預處理過程則由智能設備中的用戶程序完成。集中式或分布式（PROFINET IO 或 PROFIBUS DP）I/O 中采集的處理器值由用戶程序進行預處理，并提供給 IO 控制器。
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或子過程，這樣簡化了子任務的同時也優(yōu)化了項目管理。
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多個子過程。 必要的話，這些子過程可存儲在單個的 TIA 項目中，這些項目隨后可合并在一起形成一個主項目。
專有技術保護
智能設備接口描述使用 GSD 文件傳輸，而不是通過 STEP 7 項目傳輸，這樣用戶程序的專有技術得以保護。
智能設備的優(yōu)勢：
簡單鏈接 IO 控制器。
實現(xiàn)IO 控制器之間的實時通信。
通過將計算容量分發(fā)到智能設備可減輕 IO 控制器的負荷。
由于在局部處理過程數據，從而降低了通信負載。
可以管理單獨 TIA 項目中子任務的處理 。
智能設備可以作為共享設備。
S7-1200 V4.0及以上版本開始支持智能 IO 設備功能。本示例中介紹1200 CPU之間如何進行智能設備PROFINET通信，分別在相同項目和不同項目下進行組態(tài)，實驗環(huán)境如下所示。
軟件：
TIA V15.1
硬件：
CPU 1217C DC/DC/DC V4.3
CPU 1215C DC/DC/DC V4.3
設備角色及地址：
表1 設備角色及地址 模塊 設備類型 設備名稱 IP地址 子網掩碼 S7-1217C IO控制器 PLC1 192.168.0.1 255.255.255.0 S7-1215C 智能IO設備 I-Device 192.168.0.2 255.255.255.0
STEP 1：創(chuàng)建 TIA Portal 項目并進行接口參數配置
使用TIA V15.1創(chuàng)建一個新項目，進入網絡視圖添加表1列出的所有設備，并進入各個設備以太網地址選項分別設置子網、IP地址以及設備名稱。
STEP 2：操作模式配置
本例1215C作為智能IO設備，需要將其操作模式改為IO設備，并且分配給對應IO控制器，配置所需的傳輸區(qū)。
選擇“PN接口的參數由上位IO控制器進行分配”復選框，可指定是由智能設備本身還是由上位 IO 控制器設置接口和端口。
智能IO設備還支持優(yōu)先啟動，勾選后加快IO設備的啟動速度，詳情請了解優(yōu)先啟動相關功能。
圖3. 操作模式
進入傳輸區(qū)視圖還可以分配地址區(qū)所屬組織塊及過程映像。
圖4. 傳輸區(qū)
STEP 3：項目編譯、下載、測試
分別編譯下載兩個PLC，在監(jiān)控表中添加傳輸區(qū)數據，給Q區(qū)賦值，監(jiān)控發(fā)送和接收數據區(qū)是否一致。
圖5. 測試結果
STEP 1：創(chuàng)建 TIA Portal 項目并進行接口參數配置
分別創(chuàng)建2個不同項目，一個項目添加1217C，另一個項目添加1215C，進入表1中各個設備以太網地址選項分別設置子網、IP地址以及設備名稱。
STEP 2：操作模式配置
本例1215C作為智能IO設備，需要將其操作模式改為IO設備，由于控制器未在同一項目，這里選擇未分配。
選擇“PN接口的參數由上位IO控制器進行分配”復選框，可指定是由智能設備本身還是由上位 IO 控制器設置接口和端口，比如1200智能設備的介質冗余、優(yōu)先啟動、傳輸速率等接口和端口功能。
智能IO設備還支持優(yōu)先啟動，不同項目下無法直接選擇優(yōu)先啟動功能，需要先選擇“PN接口的參數由上位IO控制器進行分配”，然后在主站項目下為智能設備設置接口選項中的優(yōu)先啟動功能。
這里與相同項目下傳輸區(qū)的配置不同的是IO控制器的地址需要在主站項目下才能分配。
STEP 3：項目編譯后導出GSD文件
這里注意導出GSD之前需要正確編譯項目的硬件配置，不然導出選項是灰色的，無法選擇。導出GSD文件選項可以由用戶設置GSD文件名稱的標識部分（GSD文件名稱的版本、廠商、日期等部分為默認設置），然后選擇存儲路徑并導出文件。注意導出的GSD文件不要修改文件名稱，不然會造成無法導入項目中。
STEP 4：導入GSD文件
進入主站項目管理GSD文件視圖，選擇存儲GSD文件源路徑，在路徑下選擇需要安裝的文件進行安裝。
STEP 5：添加智能IO設備
進入硬件目錄，在其它現(xiàn)場設備列表中找到安裝的智能IO設備并添加，添加完成后進入圖2以太網地址配置視圖，檢查智能IO設備的設備名稱是否與源項目中名稱一致（注意一定要保證名稱一致），檢查無誤后分配給控制器，如設備概覽視圖，分配給控制器后會自動分配地址，也可以手動設置控制器側傳輸區(qū)地址。
STEP 6：項目編譯、下載、測試
分別編譯下載兩個項目中PLC，在監(jiān)控表中添加傳輸區(qū)數據，給Q區(qū)賦值，監(jiān)控發(fā)送和接收數據區(qū)是否一致。
1. 控制器診斷緩沖區(qū)報“IO設備故障-找不到IO設備”？
這是因為控制器無法與智能IO設備取得通信，可以通過以下方式查找故障原因。
（1）確認網絡是否是通的，可以使用Ping命令檢測網絡通斷。如果中間經過交換機還要保證交換機支持DCP協(xié)議。
（2）檢查智能IO設備的名稱與源項目名稱是否一致。
（3）確認智能IO設備的硬件和軟件是否已經下載。
圖12：網絡視圖報錯
2. 控制器如何控制智能設備上IO數據或是傳輸DB塊中數據？
如下圖所示，只需把PLC的IO地址與傳輸區(qū)中IO地址做一個映射關系。
圖13 地址映射
這里通過建立PLC數據類型方式把IO區(qū)數據與UDT中數據一 一對應，1215CPU中輸入輸出分別占用6個字節(jié)的數據，這樣建立如下圖所示UDT。
圖14 UDT設置
在默認變量表中分別定義輸入、輸出、傳輸區(qū)1、傳輸區(qū)2所對應的IO數據區(qū)，這樣就可以使用MOVE指令來整體傳輸了。
同樣DB塊的數據也可以通過這種方式進行傳輸。
圖15 程序編寫
這樣1217控制器可以直接控制1215智能IO設備上的Q區(qū)數據，同時讀取I區(qū)數據。測試結果如下：
圖16 測試結果
電話：13916183699
郵箱：13916183699@139.com
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