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SIEMENS 长沙豪乾智能科技有限公司
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公司理念：
是专业从事工业自动化产品销售和系统集成的高新技术企业。在西门子工控领域，公司以精益求精的经营理念，从产品、方案到服务，致力于塑造一个“行业专家”品牌，以实现可持续的发展。
PROFINET 智能设备（I Device）功能使CPU 不但可以作为一个智能处理单元处理生产工艺的某一过程，而且可以和 IO 控制器之间交换过程数据。该 PN 设备可以同时作为 IO 控制器和 IO 设备。智能设备功能简化了与 IO 控制器的数据交换以及对 CPU的操作。智能设备可作为IO 设备链接到上层IO 控制器。参考图 1 智能设备功能。
智能设备的应用领域：
●单独的子过程
● 专有技术保护
硬件：
② PC （带以太网卡），TP电缆(以太网电缆）
③ 315-2PN/DP V3.2 or Higher
④ ET200S 151-3PN
软件：
所完成的通信任务：
下面介绍PROFINET智能设备功能的配置方法，参考图 2 PROFINET网络结构。
1.首先在 STEP7 V11 SP2的 “Portal View” 中选择 “Create new project” 创建一个新项目，对S7-1200进行硬件组态，选择对应的订货号，这里使用的是6ES7214-1AE23-0XB0，版本是V2.1。参考图3 选择订货号。
2.将该订货号直接拖到网络视图中，然后点击CPU 模块，在“属性” 〉 ”常规” 的名称中设置控制器名称。参考图4 S7-1200 设置设备名称。
4.双击该模块进入设备视图。在设备视图中可以进行S7-1200 系统的硬件配置。参考图5 S7-1200 设备视图。
5.在设备视图中可以看到整个S7-1200 CPU 的图形。点击以太网口图标，在下面的PROFINET 接口属性中，选择“常规”〉 “以太网地址”，然后在右侧选择“在项目中设置IP 地址”，设置IP 地址和子网掩码。参考图6 设置1200 以太网地址。
7.这样就完成了S7-1200 CPU 的硬件组态。然后需要对CPU 315-2 PN/DP 进行硬件组态。在硬件列表中选择订货号，参考图7 CPU 315 选择订货号。
8.将该订货号拖入网络视图中，然后点击CPU 模块，在“属性”〉“常规”的名称中设置智能设备名称。参考图8 CPU 315 设置设备名称。
9.双击该模块进入CPU 315-2PN/DP设备视图。参考图9 CPU315 设备视图。
图9 CPU 315 设备视图
10.点击CPU 模块上的以太网口图标，然后在PROFINET 接口“属性”〉“常规”中选择“以太网地址”，在右侧选择“在项目中设置IP 地址”，然后为CPU 315 设置 IP 地址。注意要与1200 CPU 的IP 地址在同一个网段，且地址不能重复。参考图10 设置CPU 315-2PN/DP 以太网地址。
11.在进入网络视图中，添加IM 151-3 PN，订货号为6ES7 151-3BA23-0AB0，参考图11 IM151-3 PN 选择订货号。
12.双击该模块，进入该设备视图进行硬件配置，根据实际的模块插入电源模块和DI、DO模块，参考图12 IM151-3 PN硬件配置。
13. 点击IM151-3 PN模块的图标，然后在IM 151-3“属性”〉“常规”的“名称”中定义该接口模块的设备名称，参考图13 IM151-3 设置设备名称。
14.设置设备名称后，需要给IM151-3 设置IP 地址，在网络视图中点击IM151-3以太网口，然后在“属性”〉“常规”〉“以太网地址”中设置IP 地址“192.168.0.15”。参考图14 设置IM 151-3 IP 地址。
17. 然后在网络视图中给151-3 分配设备名称。参考图17 设备名称分配 。
18. 在弹出的对话框中点击“分配名称”，分配设备名称可能需要几秒钟的时间，在这期间软件界面是禁止操作的。参考图18分配PROFINET设备名称。
19. 这样PROFINET IO 系统 2 的配置已经完成，即 CPU 315-2PN/DP 作为智能设备与自身的IO 设备的连接已经完成。下面对PROFINET IO 系统1进行配置，需要对智能设备CPU 315-2PN/DP 分配IO 控制器 S7-1200 CPU。 进入CPU 315-2PN/DP 的设备视图，在CPU “属性”〉“常规”〉“PROFINET 接口”〉“操作模式”中钩上“IO 设备”，并选择已分配的控制器“S7-1200 PROFINET interface_1”。参考图19定义I device 的控制器。
20. 然后在图18 操作模式的传输区中定义I device 与 控制器通信的数据区域。例如将控制器的QB2 传送给智能设备的IB0。参考图20传输区定义。
21. 经过上述的操作，在项目的网络视图中得到完整的网络结构。参考图21 网络结构。
22.将CPU 315-2PN/DP 以及 S7-1200 的硬件配置编译后全部下载。参考图22 项目下载。
1.系统结构建立后，PROFINET IO控制器 S7-1200、智能设备CPU 315-2PN/DP、PROFINENTIO 设备IM151-3 之间可以进行数据交换。对S7-1200 的变量QB2 赋值为1，参考图23 PROFINET控制器S7-1200变量赋值。
2. 在本文配置中，PROFINET 控制器S7-1200 的 QB2 对应PROFINET 智能设备 CPU 315-2PN/DP 的 IB0，所以 CPU 315-2PN/DP IB0 的值为1；同时 CPU 315-2PN/DP 作为IM151-3 控制器，也可以与IM151-3进行数据交换，例如当IM151-3 数字量输入点有信号输入时，智能设备CPU 315-2PN/DP的输入变量会采集到该信号。参考图24智能设备 CPU 315-2PN/DP 变量监控。
S7-1200 V4.0 支持智能 IO 设备功能，故可使用 S7-1200 作为智能 IO 设备和 S7-300 PN CPU 的 Profinet 通信。本例中将 S7-300 做为控制器，连接作为智能 IO 设备的S7-1200 CPU 实现 Profinet 通信；下面详细介绍使用方法。
硬件：
软件：
S7-300 集成的 PN 接口连接 S7-1200 的 PN 接口，这种方式可以分2种情况来操作，具体如下：
315-2PN/DP 作为 controller，1217C 作为 IO device，使用 Step7 V13 在一个项目中操作，详细步骤如下。
使用 STEP7 V13 创建一个新项目，并通过“添加新设备”组态 S7-300 站 PLC_1，选择 CPU 315-2 PN/DP；设置 IP 地址，并确认设备名称，本示例中设备名称是plc_1。如图 1 所示。
图 1 在新项目中插入 S7-300 站
使用 STEP7 V13 创建一个新项目，并通过“添加新设备”组态 S7-1200 站 PLC_2，选择 CPU1217C DC/DC/DC V4.0；设置 IP 地址，并确认设备名称，本示例中设备名称是plc_2。如图 2 所示。
图 2 在新项目中插入 S7-1200 站
S7-1200 作为 IO 设备，需要将其操作模式设置为 IO 设备，并将 IO 设备分配给控制器 PLC_1 。如图 3 所示。
图 3 S7-1200 设置为 IO 设备
接着，在“智能设备通信”的“传输区”创建 IO 通信区，控制器的 QB0~4 共计5个字节传送到 IO 设备的 IB2~6 ；控制器的 IB0~4 共计5个字节读取来自 IO 设备的 QB2~6 。如图 4 所示。
图 4 创建 IO 通信区
1、CPU 315-2 PN/DP 作为控制器，需要调用 OB83 和 OB86（防止控制器无法正常连接作为 IO 设备的 S7-1200 时，出现的停机现象）。如图 5 所示。
图 5 组态主站 CUP300 的 DP 接口
2、分别将 PLC_1 站和 PLC_2 站下载到各自的 PLC 中。
将软件切换到“网络视图”，找到 PN/IE 总线，查看设备名称是否正确。如图 6、7 所示。
图 6 网络视图
图 7 确认设备名称和 IP 地址
检查无错误后，分别给两个站点新建监控表，添加通信数据区，监控。如图 8 所示。
图 8 通信测试
不在一个项目中的操作，即：315-2PN/DP 作为 controller 使用 Step7 V5.5 编程；1217C 作为 IO device，使用 Step7 V13 编程，详细步骤如下。
使用 STEP7 V13 创建一个新项目，并通过“添加新设备”组态 S7-1200 站 IO-device ，选择 1217C；设置 IP 地址，并确认设备名称，本示例中设备名称是io-device。如图 9 所示。
图 9 在新项目中插入 S7-1200 站
S7-1200 作为 IO 设备，需要将其操作模式设置为 IO 设备。如图 10 所示。
图 10 S7-1200 设置为 IO 设备，并创建 IO 通信区
接着，在“智能设备通信”的“传输区”创建 IO 通信区，控制器将传输5个字节到 IO 设备的 IB2~6 ；IO 设备将 QB2~6 共计5个字节传送给控制器。
编译该项目，在“智能设备通信”属性的下方，找到并点击“导出”按钮，根据提示将 GSD 文件导出（注意不要修改设备名称）。如图 11 所示。
图 11 导出 IO 设备的 GSD 文件
使用 STEP7 V5.5 创建一个新项目，并组态 315-2 PN/DP，设置 IP 地址，并确认设备名称，本示例中设备名称是PN-IO。如图 12 所示。
图 12 在新项目中插入 S7-300 站
在 Step7 V5.5 的硬件组态界面，通过“选项”进入“安装 GSD 文件...”界面， 在源路径选择 IO-device 的 GSD 文件存放路径。如图 13 所示。
图 13 Step7 V5.5 安装 IO-device 的 GSD 文件
在 STEP7 V5.5 的硬件组态界面，将硬件目录路径：PROFINET IO --> Preconfigured Stations --> CPU 1217C DC/DC/DC --> IO-device 拖拽到 PN 总线上。如图 14 所示。
图 14 组态 IO-device
1、CPU 315-2 PN/DP 作为控制器，需要调用 OB83 和 OB86（防止控制器无法正常连接作为 IO 设备的 S7-1200 时，出现的停机现象）；
2、分别将 S7-300 站和 S7-1200 站下载到各自的 PLC 中。
将 STEP7 V13 软件切换到“网络视图”，找到 PN/IE 总线，查看设备名称是否正确。如图 15、16 所示。
图 15 网络视图
图 16 确认设备名称和 IP 地址
检查无错误后，分别给两个站点新建监控表，添加通信数据区，监控。如图 17 所示。
联系人 ：张 柏 / ）
ROFINET 智能设备功能简介
图1 智能设备功能
图1中作为智能设备的SIMATIC CPU/CP 不仅能处理下层分布式I/O 的数据，而且能将数据传递给上层的I/O 控制器。
智能设备的应用领域与优势
●分布式处理
可以将复杂自动化任务划分为较小的单元/子过程。这使得过程可管理，从而简化了子任务。
通过使用智能设备，可以将分布广泛的大量复杂过程划分为具有可管理的接口的多个子过程。这些子过程存储在各个STEP 7 项目中，而这些项目经过合并可形成一个总的项目。
为了对智能设备进行接口描述，各个系统部分只能通过一个GSD 文件来提供，而不是通过 STEP 7 项目来提供。用户程序的专有技术不会被公开。
硬件和软件需求及所完成的通信任务
① S7-1200 CPU
STEP7 V11 SP2 or Higher
① 1200 将数据发送给智能设备315-2PN/DP
② 智能设备315-2PN/DP 采集IO 设备151-3PN 数字量输入
S7-1200 连接智能设备网络结构
图2 PROFINET 网络结构
IO控制器 CPU1214C V2.1连接SCALANCE 414-3E交换机和一个IO设备 CPU315-2 PN/DP V3.2构成一个PROFINET IO系统 1。IO设备CPU315-2PN/DP V3.2同时作为PROFINET IO系统 2 的IO控制器连接一台IO设备ET200S IM151-3PN (6ES7 151-3BA23-0AB0) V7.0。CPU315-2 PN/DP就是这个系统中的智能设备。
S7-1200连接智能设备组态步骤
图3 选择订货号
图4 S7-1200 设置设备名称
图5 S7-1200 设备视图
图6 设置1200 IP 地址
图7 CPU 315 选择订货号
图8 CPU 315 设置设备名称
图10 设置CPU 315-2PN/DP 以太网地址
图11 IM151-3 PN 选择订货号
图12 IM151-3 PN硬件配置
图13 IM151-3 设置设备名称
图14 设置IM 151-3 IP 地址
15.在网络视图中将IM151-3 分配给CPU 315-2PN/DP，CPU 315-2PN/DP作为IM151-3 的控制器，参考图15控制器分配。
图15 控制器分配
16.这样在设备视图中可以看到IM151-3 占用 CPU 315-2PN/DP 的I/O 地址。参考图 16 IM151-3 I/O 地址。
图 16 IM151-3 I/O 地址
图17 设备名称分配
图18 分配PROFINET设备名称
图19 定义I device 的控制器
图20 传输区定义
图21 网络结构
通信调试
图 23 PROFINET控制器S7-1200变量赋值
图24 智能设备CPU 315-2PN/DP 变量监控
7-1200作为智能IO设备和S7-300 PN CPU 的 Profinet 通信（S7-300做控制器）
1. 第一种情况（同一项目中操作）
1-1 使用 Step7 V13 创建 S7-300 站
1-2 使用 Step7 V13 创建 S7-1200 站
1-2 编程、下载
1-3 检查设备名称和 IP 地址是否正确
1-4 通讯测试
2. 第二种情况（不在同一项目中操作）
2-1 使用 Step7 V13 创建 S7-1200 站
2-2 导出 IO 设备的 GSD 文件
2-3 使用 Step7 V5.5 创建 S7-300 站
2-4 在 Step7 V5.5 中组态 IO-device
2-5 编程、下载
2-6 检查设备名称和 IP 地址是否正确
2-7 通讯测试
