如何组态PROFINET通信？

1.组态PROFINET IO控制器

用新建项目向导创建一个名为“PROFINET”的项目（见随书光盘中的同名例程），CPU为CPU 314-2PN/DP。打开硬件组态工具HW Config（见图6-47），将电源模块和信号模块插入主机架。

双击机架中CPU内的PN-IO，单击打开的PN-IO属性对话框的“属性”按钮，在打开的以太网接口属性对话框的“参数”选项卡（见图6-48的左图）中，单击“新建”按钮，生成一条名为“Ethernet（1）”的以太网，单击“确定”按钮，返回“参数”选项卡，CPU被连接到该网络上。采用默认的IP地址192.168.0.1和默认的子网掩码255.255.255.0，单击“确定”按钮，返回HW Config。执行“插入”菜单中的命令，生成PROFINET IO系统（100）。

2.组态ET 200S PN

打开HW Config右边的硬件目录窗口中的文件夹“\PROFINET IO\I/O\ET 200S”，将其中订货号为IM 151-3AA23-0AB0的接口模块IM 151-3PN ST V7.0拖放到以太网上（见图6-47）。IM 151-3PN需要配MMC卡。

图6-47 硬件组态与网络组态

双击刚生成的站，单击打开的IM 151-3PN属性对话框中的“以太网”按钮（见图6-49的左图），在出现的Ethernet接口属性对话框中（见图6-48的右图），设置IP地址为192.168.0.2。单击“确定”按钮，返回IM 151-3PN属性对话框。可以修改对话框中的设备名称，在分配设备名称时将会用到它。STEP 7按照组态的先后次序，自动分配以太网上各个IO设备的设备号。

返回HW Config后，打开硬件目录中的子文件夹“IM 151-3PN ST V7.0”，将其中的电源模块（PM）、数字量输入（DI）、数字量输出（DO）模块和模拟量输出（AO）模块拖放到下面的插槽中。在组态时可以看出，主机架、以太网和DP网络中各个站点的输入、输出模块的地址是自动统一分配的，没有重叠区，CPU用I/O地址直接访问各个站的I/O模块。

用同样的方法组态另一个ET 200S PN站点，其IP地址为192.168.0.3，设备号为2，设备名称为IM151-3PN2。各模块的型号与图6-47中的基本上相同，第6槽是型号为2AO I ST的电流输出的AO模块。

组态结束后，单击工具栏上的 按钮，编译与保存组态信息。用2.8.3节介绍的方法设置计算机网卡的IP地址，子网地址为192.168.0，子网掩码为255.255.255.0。用以太网下载组态信息。

图6-48 IM 151-3PN属性对话框

3.编辑以太网节点

首先在SIMATIC管理器执行菜单命令“选项”→“设置PG/PC接口”，将实际使用的计算机网卡的通信协议设置为TCP/IP。此外还应设置该网卡的IP地址和子网掩码，使它和CPU的以太网接口在同一个子网内。

在HW Config中执行菜单命令“PLC”→“Ethernet”（以太网）→“编辑Ethernet节点”,打开编辑以太网节点对话框（见图6-49的左图）。单击“浏览”按钮，出现“浏览网络”对话框。等待几秒钟后，可以看到搜索到的以太网上的节点（不包括计算机本身）信息。

图6-49 编辑以太网节点对话框

出厂时带PN接口的CPU的IP地址为0.0.0.0，“浏览网络”对话框里显示出PLC的MAC地址。选中PLC以后，单击“确定”按钮，返回“编辑以太网节点”对话框。输入要设置的PLC的IP地址和子网掩码，单击“分配IP组态”按钮，出现的对话框显示“参数已成功传送”。关闭以太网节点对话框，可以通过分配的IP地址和以太网下载硬件组态和程序。

4.分配IO设备的名称

在PROFINET通信中，各IO设备是用设备名称来识别的，因此在组态时应为每个设备分配好设备名称，并将组态信息下载到CPU。

在HW Config中执行菜单命令“PLC”→“Ethernet”（以太网）→“分配设备名称”，打开“分配设备名称”对话框（见图6-50）。

对话框上面的“设备名称”选择框给出了STEP 7中已组态和编译的设备名称。在“可用的设备”列表中，列出了STEP 7搜索到的以太网子网上所有可用的IO设备，包括在线获得的各设备的IP地址、MAC地址、设备类型和原有的设备名称（如果有的话）。(www.xing528.com)

图6-50 “分配设备名称”对话框

下面是分配设备名称的操作步骤：

1）用“设备名称”选择框选中硬件组态中设置的某个设备名称。

2）选中“可用的设备”列表中搜索的某个需要分配名称的IO设备。

3）单击“分配名称”按钮，“设备名称”选择框指定的设备名称被分配给“可用的设备”列表选中的IO设备。新分配的设备名称显示在“可用的设备”列表的“设备名称”列中。

如果不能确认“可用的设备”列表中的MAC地址对应的硬件IO设备，选中该列表中的某个设备，单击“闪烁开”按钮，被选中的IM 151-3PN上绿色的Link LED闪烁，可以将闪烁持续的时间设置在3～60 s之间。闪烁时“持续时间”下面的进度条显示已闪烁的时间。单击“闪烁关”按钮，将会提前停止闪烁。

5.验证设备名称

分配完设备名称后，执行菜单命令“PLC”→“Ethernet”→“验证设备名称”，在出现的对话框中（见图6-51），分配的设备名称如果与组态的名称符合，状态列显示绿色的“√”；如果不符合，显示红色的“×”。单击“分配名称”按钮，将打开“分配设备名称”对话框。

6.程序设计

与PROFIBUS-DP通信相同，为了保证网络控制系统的正常运行，需要为S7-300生成OB82、OB86和OB122，S7-400还需要生成OB85。如果在硬件组态时组态了硬件中断，需要生成OB40。如果CPU或IO设备有带电插入/拔出模块的功能，还需要生成插入/删除模块中断组织块OB83。本例程生成了OB40、OB82、OB83、OB86和OB122。

图6-51 “验证设备名”对话框

7.验证PROFINET通信

上述操作全部成功完成后，将程序和组态信息下载到CPU。系统断电后再上电时，IM 151-3PN的BF LED闪烁，PM、DI、DO、AO模块的SF LED亮。几秒后CPU的BF2 LED闪烁，SF LED亮。最后所有设备的红色故障LED熄灭，绿色的RUN LED亮。

可以用变量表来监视CPU与PROFINET IO设备的通信是否成功。也可以在OB1中用IO设备输入点的常开触点来控制IO设备输出点的线圈。如果用该输入点外接的小开关能控制对应的输出点，说明CPU与IO设备的通信是成功的。

8.基于CP 443-1的PROFINET通信

网络结构如图6-52所示，CP 443-1是PROFINET控制器，以太网上的PROFINET IO设备为ET 200S PN和设备号为125的IE/PB Link。CP 443-1有4个RJ-45接口，相当于自带一个有4个端口的交换机。ET 200S PN、IE/PB Link和计算机的以太网接口直接连接到CP 443-1的RJ-45连接器上。

图6-52 硬件组态与网络组态

组态时可以看出，主机架、以太网上的IO设备和DP网络上各从站的I/O模块的地址是自动统一分配的，没有重叠区。就像CPU集成的PROFINET接口一样，CPU通过CP 443-1，用I/O地址直接访问各远程站的I/O模块。

硬件和网络的组态、分配设备名称和验证通信是否实现的方法与前面介绍的相同。