西门子PROFINETIO通信技术

1.项目说明

本项目通过PROFINET IO控制器与IO设备之间的通信实现对IO设备ET200S的数字量输出模块进行控制，并读取数字量输入，完成PROFINET IO通信。

类似于集成了DP接口的S7 CPU可以直接访问标准DP从站，带PROFINET通信接口的S7 CPU可以直接访问PROFINET IO设备。与使用PROFINET CP相比，使用集成了PROFI-NET通信接口的CPU作IO控制器的硬件成本低、通信编程工作量少。

2.系统组成

本节实例采用CPU 315-2PN/DP V2.6作为IO控制器，连接带PN接口的ET200S模块，对其数字量IO进行读写，实现PROFINET IO通信，如图9-5所示。

图9-5 基于315-2PN/DP的集成PN口的PROFINET通信

3.硬件组态

（1）新建STEP7项目

打开STEP软件，在SIMATIC Manager工具栏中单击按钮，弹出New project对话框。在Name栏中写入要新建的项目名称，然后单击“OK”按钮，在SIMATIC Manager中新建了一个项目。右键单击项目，弹出菜单，插入一个S7-300站。如图9-6所示。

图9-6 新建STEP7项目

（2）组态PROFINET IO控制器

双击SIMATIC 300的Hardware进行硬件组态，按顺序依次插入S7-300机架、电源模块、CPU 315-2PN/DP。在机架中插入CPU 315-2PN/DP时会弹出“Pro Perties-Ethernet interface”的属性界面，根据实际需要设定IP地址信息。这里使用默认的IP地址（IP ad-dress）和子网掩码（Subnet mask），如图9-7所示。单击“New”按钮，新建一条名为“Ethernet（1）”的以太网，并将CPU连接到该网络上，单击“OK”按钮返回HW Config。可以看到生成的Ethernet（1）：PROFINET-IO-system（100），PROFINET IO控制器组态完成后如图9-8所示。

（3）组态ET 200S PN

在这个以太网Ethernet（1）中，配置一个IO设备站与配置PROFIBUS从站类似。在硬件列表栏的“PROFINET IO”内的“I/O”目录下找到“ET200S”目录，并且找到与相应的硬件相同订货号的ET200S PN接口模块，将其拖到Ethernet（1）：PROFINET-IO-system（100）上，如图9-9所示。

图9-7 CPU的以太网接口属性对话框

图9-8 组态PROFINET IO控制器

图9-9 组态ET200S PN

用鼠标双击ET200S的图标，弹出ET200S的属性界面。可以查看ET200S的简单描述，订货号（Order No）、设备名称（Device Name）、设备号码（Device Number）和IP地址。其中Device Name设备名称可以根据工艺的需要来自行修改，这里使用默认设置：IM151-3PN。Device Number用于PROFINET IO设备的诊断。IP地址也可以根据需要来修改，这里使用默认设置192.168.0.2。单击“OK”按钮，关闭该对话框。ET200S属性界面如图9-10所示。

图9-10 ET200S属性界面

用鼠标单击ET200S图标，会在左下栏中显示该IO设备的模块列表。依次在硬件列表栏内，选择PM-E模块、输入模块和输出模块，注意模块的订货号要与实际配置的模块号相同，各个模块属性使用默认方式。如图9-11所示。

(www.xing528.com)

图9-11 IO设备的模块列表

然后在硬件组态中单击保存和编译，控制器和IO设备的硬件组态过程完成。

（4）设置PG/PC接口

所有以太网设备在出厂时都设置有MAC地址，因此可以通过普通以太网卡对以太网口的PLC系统进行编程调试。在SIMATIC Manager中选择Option菜单，选择“Set PG/PC Inter-face…”，在打开的对话框里选择“TCP/IP（Auto）-＞Broadcom Net…”，这是本台电脑的以太网卡。如图9-12所示。

（5）下载硬件组态

在HW Config界面中，单击图标，出现“Select Node Address”（选择节点地址）对话框，单击“View”（查看）按钮，可以查看可访问的节点。选中CPU 315-2PN/DP，单击“OK”按钮下载组态信息。

（6）分配I/O设备名

给系统上电后，在HW Config界面中，先选中Ethernet网络线，然后单击工具栏上的PLC选项，并选择Ethernet项中的Assign Device Name，如图9-13所示。

图9-12 设置PG/PC接口

图9-13 HW Config界面

弹出设置ET200S PN的IO Device的命名对话框，如图9-14所示。此时可看到ET200S PN站的一些信息，选择IP地址为192.168.0.2的ET200S，通过“Assign name”按钮将其命名为IM151-3PN。

单击工具栏上的PLC选项，并选择Ethernet项中的Verify Device Name来查看组态的设备名是否正确，当Status为时，则设备名错误，当Status为时，则设备名正确，如图9-15所示。

4.通信测试

在上述操作全部完成后，将程序和组态信息下载到PLC。通过硬件组态界面内的输入输出模块的Monitor/Modify功能监视输入模块与输出模块的工作状态。运行结果如图9-16和图9-17所示。

图9-14 IO Device的命名对话框

图9-15 设备名正确

图9-16 监视ET200S PN的4DO模块

图9-17 监视ET200S PN的4DI模块

通过系统的实际运行，证明PROFINET IO通信良好。