PROFINETCBA通信协议优化技巧

PROFINET CBA适合分布式智能站点之间的通信应用，能把大的控制系统分成不同功能、分布、智能、相对独立的控制单元，将控制单元封装生成功能组件，利用iMAP工具软件，连接各个组件进行通信。S7-300系列PLC站点通过CPU集成的PN接口（例如CPU31X-2DP/PN）或通过CP343-1可以作为一个组件，S7-400系列PLC站点通过CPU集成的PN接口或通过CP443-1ADV也可以作为一个组件。下面以两个CPU317-2DP/PN为例介绍PROFINETCBA配置的步骤：

1）插入一个“SIMATIC 300 Station”，配置硬件，按安装次序依次插入机架、电源、CPU317—2DP/PN，在CPU属性中（“Cycle/Clock Memory”标签）配置通信的负载为50%。

2）如果接口不使用PROFINET IO连接远程I/O站，可以不创建以太网网络。点击PROFINET网络栏，配置CPU317—2DP/PN的IP地址、子网掩码等参数。

3）如果PN接口既使用PROFINET IO方式又使用PROFINET CBA方式，需要插入“PROFINET IO SYSTEM”，出现图形化的PROFINET网络，双击PROFINET网络，弹出PROFINET属性对话框，点击“Update Time”标签配置更新时间及PROFINET IO与PROFI-NET CBA通信所占用实时通道的比例，比例的大小会影响数据的更新时间。PROFINET属性界面如图10-83所示。配置完成后存盘编译。

4）配置通信接口区。单击站图标，按鼠标右键选择“Create Profinet Interface”进入编辑界面，通信接口区存储于数据块中。新建一个数据块，如DB1作为数据通信区，在通信区中分别建立20字节（数组变量）作为组件的输入和输出区，如图10-84所示：

“PN-Input”作为生成组件的输入，“PN-Output”作为生成组件的输出，“S7_Variable”作为与上位机通信变量，在组件输入输出接口中不显示。在地址栏显示通信区在数据块DB1中占用的地址。

5）生成组件。单击站图标，按鼠标右键选择“Create Profinet component”进入编辑界面，配置组件的名称和类型及存放目录，如图10-85所示。

图10-83 PROFINET属性界面

图10-84 生成组件的通信接口区

图10-85 组件类型的选择

CPU317-2DP/PN组件的类型分为标准组件和独立体组件。标准组件分为带有网络代理功能（可以连接PROFIBUS设备组件，并需要在程序中添加OB82、OB85、OB86）和不带有网络代理功能的组件，如果加入PROFINET IO功能只能选择独立体组件。更新PROFINET组件通信接口区可以选择自动更新或调用系统函数SFC112（读通信接口数据）和SFC113（写输出到通信接口）。(www.xing528.com)

6）以同样的方法生成另一个站的组件。然后将配置信息分别下载到CPU中。

7）打开iMAP软件，在“Project Library”窗口导入先前生成的组件文件（∗.XML），并拖放到工作区。在“Net View”界面分别点击每个组件，在属性中定义IP地址，定义的IP地址与实际的地址必须匹配。在“Plant View”界面中连接组件的通信区，使用鼠标点击组件的输出，然后再点击另一个组件的输入，两者之间自动连接（数据类型必须匹配）。组件通信区的连接如图10-86所示。

图10-86 组件通信区的连接

8）在项目范围内设定传输频率。点击菜单“Project”→“Properties”弹出项目属性对话框，在“Interconnections”界面预先设定项目中所有连接的传输频率，传输模式分为周期和非周期，周期模式为实时通信。周期模式频率分快、中、慢三个档次，分别为每个档次的频率设定传输时间。在每个组件连接的属性中只能选择频率的档次而不能修改传输时间。

9）在PG/PC接口中设定下载使用的以太网网卡，在iMAP菜单栏选择“Online”→“Download All Instances”，下载所有配置信息后通信建立，这样两个CBA站点通过双方的DB1进行数据交换。

PROFINET CBA实时通信只适合PLC间的通信，与HMI之间是非实时的通信，并且只能通过OPC的方式实现。组件中，“PN-Input”、“PN-Output”及“S7_Variable”类型的通信变量都可以生成OPC的“Item”。配置步骤如下：

1）在iMAP中完成组件通信的配置后，使用菜单命令“Options”→“Great OPC symbol file”，生成OPC的变量符号表，生成的文件保存在指定的目录下或存放在本项目“OPC-BASE”目录下。

2）在SIMATIC Manager配置PC站，插入OPC服务器和通信网卡，OPC服务器不需要建立连接。

3）在桌面上通过快捷方式打开“Station Configurator”，相应插入“OPC Server”和以太网网卡，插入的槽号与在SIMATIC Manage中PC站的配置必须一致。配置完成后，将PC站的配置信息下载到“Station Configurator”编辑器中。

4）选择通信服务。使用视窗的菜单命令“Start”→“Simatic”→“SIMATIC NET”→“Settings”→“Configuration console”打开配置界面，在“OPC Server”子目录中选择“S7”和“PROFINET”服务。

5）选择OPC符号文件。在“Symbols”符号管理器中选择使用iMAP软件生成的OPC符号文件。至此，配置工作完成。

6）使用OPC客户端进行测试。点击视窗的菜单命令“Start”→“Simatic”→“SI-MATIC NET”→“Industry Ethernet”→“PROFInet OPC Server”→“OPC Scout”打开OPC客户端软件可以监控OPC服务器中的变量。