johnplay / 西门子PLC / 实用 | Profinet,从理论到使用详解

   

实用 | Profinet,从理论到使用详解

2020-07-07  johnplay
1 PROFINETIO概述
PROFINET是一种用于工业自动化领域的创新、开放式以太网标准(IEC61158)。使用PROFINET,设备可以从现场级连接到管理级。
· PROFINET用于自动化的开放式工业以太网标准。
· PROFINET基于工业以太网。
· PROFINET采用TCP/IP和IT标准。
· PROFINET是一种实时以太网。
· PROFINET实现现场总线系统的无缝集成。
通过PROFINET,分布式现场设备(如现场IO设备,例如信号模板)可直接连接到工业以太网,与PLC等设备通讯。并且可以达到与现场总线相同或更优越的响应时间,其典型的响应时间在10ms的数量级,完全满足现场级的使用。
在使用Step7 进行组态的过程中,这些现场设备(IOdevice, IO设备)制定由一个中央控制器(IOcontroller, IO控制器)。借助于具有PROFINET的能力接口或代理服务器,现有的模板或设备仍可以继续使用,从而保护PROFIBUS用户的投资。
IOSupervisor(IO监视设备)用于HMI和诊断。
在PROFINET的结构中,PROFINETIO是一个执行模块化,分布式应用的通讯概念。PROFINETIO能让您从您所熟悉的PROFIBUS一样,创造出自动化的解决方案。所以不管您组态PROFINETIO或PROFIBUS,在STEP7中有着相同的应用程序外观


2 PROFINETIO现场设备简介

以下SIMATIC产品用于PROFINET分布式设备:
· IM151-3 PN 作为IO设备直接连接ET200S的接口模块。
·CPU317-2DP/PN或CPU315-2DP/PN作为IO控制器的CPU模块,用于处理过程信号和直接将现场设备连接到工业以太网。
· IE/PBLINKPNIO将现有的PROFIBUS设备透明的连接到PROFINET的代理设备。
· IWLAN/PBLINKPNIO将PROFIBUS设备通过无线的方式透明的连接到PROFINET的代理设备。
·CP343-1用于连接S7-300到PROFINET,连接现场设备的通讯处理器。
·CP443-1 Advanced用于连接S7-400到PROFINET,连接现场设备并带有集成的WEB服务器和集 成的交换机的通讯处理器。
·CP1616可作为IO设备。用于连接PC到PROFINET,连接现场设备并带有集成交换机的通讯处理器。
· SOFTPNIO作为IO控制器,用于运行编程器或PC的通讯软件。
· STEP7用于已有的PROFIBUS进行传统方式组态PROFINET

3 PNIO组态

PROFINETIO的IO现场设备在PROFINET上有着相同的等级,在网络组态时分配给一个IO控制器。现场IO设备的文件描述定义在GSD(XML)文件。


1. 导入GSD文件,并在Step7中进行硬件组态
2. 编写相关程序,下载到IO控制器中
3. IO控制器和IO设备自动的交换数据
3.1本例设备简介


4 PNIO的组态步骤

4.1 打开Step7软件
在桌面上选择Step7图标SIMATIC Manager,并双击。


4.2 新新建建一一个个项项目目
点击工具栏中的 按钮,弹出Newproject(新建项目)对话框。在Name: 栏中写入要新建的工程名,PNController_IODevice1。



点击“OK”按钮,在SIMATIC Manager中新建了该工程。


4.3 添加IOController
在SIMATIC Manager左侧栏内,右键点击 ,弹出菜单,插入一个S7-300站。


将站加进程序中


点击硬件组态


右侧栏内为产品分类,点击SIMATIC 300图标的+号。找到RACK300的机架Rail,用鼠标拖拽到左上侧的空白栏内。


在这个机架中添加IO控制器的CPU模块,找到CPU-300的CPU315-2PN/DP的版本V2.6,使用鼠标拖拽到机架的2号槽中。


加进去的时候弹出网络配置,点击“NEW”按钮,增加新网络。




点击OK,可以看到PLC已经添加完成,并且在软件里可以看到PROFINET的标志。


4.5 对IODevice进进行行硬硬件件组组态态
在这个子网Ethernet(1)中,配置另外两个IO设备站,配置IO设备站与配置PROFIBUS从站类似。同样在右侧的栏内找到需要组态的PROFINETIO的ET200S的标
识,并且找到与相应的硬件相同的订货号的ET200S接口模块。


用鼠标双击(1)IM151-3图标,弹出该ET200S的属性界面。可以看到对于ET200S的简单描述,订货号,设备名称,设备号码和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,这里改为ET200S1。Device Number设备号码用于表示设备的个数。IP地址也可以根据需要来修改。这里使用默认状
态192.168.0.2。点击OK按钮,关闭该对话框。



使用同样的方式在右侧的产品栏内,选择其它ET200S的模块添加到IO设备的模块列表中。


使用同样的方式组态另一个ET200S站,并改其Device name为ET200S2。也可以使用鼠标点击ET200S1的图标,加上Ctrl键,复制出另一个ET200S2站。因为
实际的组态中两个ET200S的硬件组态是相同的。IP地址保持默认状态,192.168.0.3。可以看到DI模版地址分别为2.0至2.3,3.0至3.3。DO模板的地址分别
为2.0至2.1,3.0至3.1。点击工具栏 图标,完成对该项目的硬件组态完成编译和保存。


4.6 编编写写用用户户程程序序
在SIMATIC Manager中,依照等级次序,点击+号至Blocks。


可以看见右侧栏内的OB1,双击OB1,进入LAD/STL/FBD的编程界面中。使用STL语言编程。根据在硬件组态中的ET200S两个站的DI,DO模板地址,
在Network1中,对ET200S1进行数据读写;在Network2中,对ET200S2进行数据读写。点击工具栏进行保存。


4.7 设置PG/PC接口
对于PROFINET的组态下载和调试,使用TCP/IP协议,所以在SIMATIC Manager中选择Options菜单,选择“Set PG/PCInterace...”


选择TCP/IP->Intel(R) PRO/1000MT...接口参数。其中Intel(R) PRO/1000MT...表示本台PG/PC的以太网卡。点击OK即可。


可以在SIMATIC Manager的界面的状态栏中,发现已经选择的PG/PC接口。


对本台PG/PC作为IOsupervisor,通过一根FC标准以太网线连接SCALANCEX206-1交换机。双击本地网络连接图标 ,给本机设置IP地址192.168.0.100。注
意要使各台PN设备要在同一个网段上192.168.0.0。


4.8 设置IO设备名


从图中看到两个ET200S站的一些信息。IP地址,由于没有下载PLC的硬件组态,故没有IP地址。MAC地址,是ET200S的PN接口模块在出厂时固化的硬件地址,不能修改。设备类型,此时指示在Ethernet(1)上的PNIO的类型均为ET200S。设备名,目前在ET200S的MMC卡中没有存储任何信息。通过下拉菜单
指示硬件组态的ET200S的设备名称为ET200S1,根据不同的MAC地址,通过鼠标选择不同ET200S设备。选择MAC地
址为08-00-06-6B-F7-A6的ET200S,通过“ASSIGN NAME”按钮,给其命名ET200S1


ET200S1的MAC地址在IM151-3的接口模块上,打开接口模块的前盖,可以看见相应的MAC地址。



ET200S2的MAC地址在IM151-3的接口模块上,打开接口模块的前盖,可以看见相应的MAC地址.
来查看组态的设备名是否正确。绿色的√,表示正确。


设置完毕后保存和编译刚刚的组态。
4.9 下下载载硬硬件件组组态


点击OK下载。会弹出一个对话框,询问是否给IO控制器的IP地址设置为192.168.0.1。点击yes。


让PLC运行即可
4.10 下下载载用用户户程程序序
在SIMATIC Manager中用鼠标点击左侧栏内的Blocks。


点击工具栏中的按钮,下载用户程序.
4.11 测测试试用用户户程程序序
然后,双击OB1,打开用户编程界面。用鼠标点击工具栏中的眼镜图标,进行在线
测试用户程序。在线后,编程界面的标题栏,状态栏显示绿色。并且在程序窗口的右侧,出现程序指令的状态字。在STANDARD的栏下表示的是各个字的在线值。由于对于此位置的在线值,不能以二进制形式表示,那么也就不能清晰的显示二进制DI和DO的信号状态。可以使用变量表的方式来观察。


在SIMATIC Manager中的右侧栏的空白处,单击鼠标右键,弹出插入变量表的菜单。


保持默认名字VAT_1,点击OK。


在SIMATIC Manager中出现名字为VAT_1的变量表。双击打开。
在Address栏中,添加所要观察的变量MW0,MW4;添加所要强制的变量MW2,MW6。用鼠标点击DisplayFormat栏,点击右键选择Binary方式显示。


在线观察


如果ET200S1的DI模板,有信号输入,那么相应的位会显示为1。


同样,可以强制DO模板的输出。使用鼠标在对应的Modifyvalue栏中,强制你所要的对应的输出。那么观察DO模板输出灯变亮。

5 PNIO的诊断

5.1在线诊断
通过SIAMTIC Manager在线,你可以观察到系统的当前一般状态信息。包括运行,停止,故障显示等等。点击SIMATIC Manager工具栏中的'在线'图标,使其在线.


通过显示访问点,你可以看到在SIMATIC Manger的右侧栏内的PROFINET设备状态。用鼠标点击SIMATIC Manager中工具栏的“configure network”图标。


通过硬件诊断,你可以快速的查找出现故障的模块的信息。打开HWConfig界面,在该界面的工具栏内点击 图标,使其在线。


通过双击故障设备图标,查找故障信息。双击ET200S1图标。可以快速的查找故障原因。


通过双击CPU315-2PN/DP图标,可以在Diagnostic Buffer中查找CPU停机的诊断信息。

特种作业考试题库


    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。如发现有害或侵权内容,请点击这里 或 拨打24小时举报电话:4000070609 与我们联系。

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多
    喜欢该文的人也喜欢 更多

    ×
    ×

    ¥.00

    微信或支付宝扫码支付:

    《个图VIP服务协议》

    全部>>