S7-1200作为IO控制器的应用优化方案

S7-1200的CPU集成的以太网接口和S7-1500的CPU集成的第一个以太网接口（X1口）为PROFINET接口，可以实现CPU与编程设备、HMI和其他S7 CPU之间的通信，还可以作PROFINET IO系统中的IO控制器和IO设备。X1口是10M/100Mbit/s的RJ45以太网端口，支持电缆交叉自适应，可以使用标准的或交叉的以太网电缆。

S7-1500的CPU集成的第一个以太网接口还有介质冗余功能，支持等时同步、RT（实时）、IRT（同步实时）和MRP（介质冗余协议）。支持优先化启动和PROFIenergy。

1.PROFINET网络的组态

在基于以太网的现场总线PROFINET中，PROFINET IO设备是分布式现场设备，相当于PROFIBUS-DP的从站，ET 200分布式I/O、变频器、调节阀和变送器等都可以作IO设备。

PLC是PROFINET IO控制器，相当于DP主站。S7-1200最多可以带16个IO设备，最多256个子模块。

与PROFIBUS-DP相同，只需要对PROFINET网络作简单的组态，不用编写任何通信程序，就可以实现IO控制器和IO设备之间的周期性数据交换。

在博途中新建项目“1200作IO控制器”（见随书光盘中的同名例程），PLC_1为CPU1215C。打开网络视图（见图6-4），将右边的硬件目录窗口的“\分布式I/O\ET200S\接口模块\PROFINET\IM151-3PN”文件夹中，订货号为6ES7 151-3AA23-0AB0接口模块拖拽到网络视图，生成IO设备ET 200S PN。CPU 1215C和ET 200S PN站点的IP地址分别为默认值192.168.0.1和192.168.0.2。双击生成的ET 200S PN站点，打开它的设备视图（见图6-5）。将电源模块、4DI、2DQ和2AQ模块插入1～4号槽。

图6-4 网络视图与PROFINET IO系统

IO控制器通过设备名称对IO设备寻址。选中IM151-3PN的以太网接口，再选中巡视窗口中的“属性＞常规＞以太网地址”，去掉“自动生成PROFINET设备名称”复选框中的勾（见图6-4），将自动生成的该IO设备的名称et 200s pn改为et 200s pn1。STEP7自动地为IO设备分配编号（从1开始），该IO设备的编号为1。

PROFINET接口高级选项的组态见图1-22～图1-25。

用鼠标右键单击网络视图中CPU 1215C的PN接口（见图6-4），执行快捷菜单命令“添加IO系统”，生成PROFINET IO系统。单击ET 200S PN方框内蓝色的“未分配”，再单击出现的小方框中的“CPU 1215C PROFINET接口_1”，它被分配给该IO控制器的PN接口。ET 200SPN方框内的“未分配”变为蓝色的带下划线的“CPU 1215C”。(www.xing528.com)

双击网络视图中的ET 200S PN，打开它的设备视图。单击设备视图右边竖条上向左的小三角形按钮（见图6-5），在从右向左弹出的ET 200S PN的设备概览中，可以看到分配给它的信号模块的I、Q地址。在用户程序中，可以用这些地址直接读、写ET 200S PN的模块。

图6-5 ET 200S PN的设备视图与设备概览

用同样的方法生成第二台IO设备ET 200S PN，将它分配给IO控制器CPU 1215C。IP地址为默认的192.168.0.3，设备编号为2。将它的设备名称改为et 200s pn 2。打开2号IO设备的设备视图，将电源模块、4DI和2DQ模块插入1～3号槽。

以后打开网络视图后，用鼠标右键单击某个设备的PN接口，执行快捷菜单命令“高亮显示IO系统”，IO系统改为高亮（即双轨道线）显示（见图6-4）。

2.分配设备名称

用以太网电缆连接好IO控制器、IO设备和计算机的以太网接口。如果IO设备中的设备名称与组态的设备名称不一致，连接IO控制器和IO设备后，它们的故障LED亮。此时用右键单击网络视图中的1号设备，执行快捷菜单命令“分配设备名称”。单击打开的对话框中的“更新列表”按钮（见图6-6），“网络中的可访问节点”列表中出现网络上的两台ET 200S PN原有的设备名称。对话框上面的“PROFINET设备名称”选择框中是组态的1号设备的名称et 200 spn 1。选中IP地址为192.168.0.2的可访问节点，单击勾选“闪烁LED”复选框，如果1号IO设备的LED闪烁，可以确认选中的是它。再次单击该复选框，LED停止闪烁。

图6-6 分配PROFINET IO设备名称

选中IP地址为192.168.0.2的可访问节点后，单击“分配名称”按钮，组态的设备名称et 200s pn 1被分配和下载给1号设备，可访问节点列表中的1号设备的“PROFINET设备名称”列出现新分配的名称et 200s pn 1（见图6-6下面的小图），“PROFINET设备名称”列的符号由变为。“状态”列的“设备名称不同”变为“确定”。下载的设备名称与组态的设备名称一致时，IO设备上的错误LED熄灭。两台IO设备的设备名称分配好以后，IO设备和IO控制器上的错误LED熄灭。

为了验证IO控制器和IO设备的通信是否正常，在IO控制器的OB1中编写简单的程序，例如用I2.0的常开触点控制Q2.0的线圈（见图6-5）。如果能用I2.0控制Q2.0，说明IO控制器和1号IO设备之间的通信正常。