S7-1200 PROFINET与 IO device 通信

S7-1200 PROFINET与 IO device 通信

PROFINET IO 设备指分配给一个或多个 IO 控制器的分布式现场设备（例如，远程 IO、阀岛、变频器和交换机等）。PROFINET IO 控制器对连接的 IO 设备进行寻址，与现场设备交换输入和输出信号。

硬件和软件需求及所完成的通信任务

硬件： ① S7-1200 CPU V2.0 或更高版本 （文档中使用V4.2版本S7-1215C DC/DC/DC） ② PC （带以太网卡），TP电缆(以太网电缆） ③ 分布式IO（文档中使用ET200SP IM 155-6 PN HF V3.3）

软件： TIA 博图 STEP7 V11 或更高版本（文档中使用V14 SP1 UPD3）

所完成的通信任务： ① S7-1200 读取IM 155-6 PN HF数字量输入点数据 ② S7-1200 向IM 155-6 PN HF输出点传送数据

通信的编程，连接参数及通信参数的配置

1. 打开TIA 博图STEP 7软件并新建项目 在 TIA 博图 STEP 7软件的 “项目视图” 中点击 “创建新项目” 创建一个新项目

2. S7-1200硬件组态及参数分配

在硬件列表中选择对应的订货号，如图1所示。

图1 添加S7-1200 CPU

在设备视图中显示出 S7-1200 的组态画面，如图2所示。

图2 S7-1200 设备视图

接着需要给S7-1200 CPU 设置 IP 地址，通过在设置视图中点击S7-1200的以太网口>“属性” > “常规”>“以太网地址” 设置，如图3所示。

图3 设置IP地址

进入网络视图，在硬件目录中选择IM155-6PN HF（6ES7155-6AU00-0CN0）并插入，如图4所示。

图4 添加IM155-6PN HF

然后双击IM155-6PN HF 进入设备视图进行硬件组态，为IM155-6PN HF添加IO模块，如图5所示。

需要注意底座颜色（浅色为使用新的电位组，深色为使用左侧模块的电位组），以及IO模块的版本。

图5 IM155-6PN HF 硬件组态

回到设备视图，点击IM155-6PN HF模块的图标，然后在“属性” 〉“常规” > “项目信息”中定义该接口模块的名称 “ET200SP HF”，如图6所示。

图6 IM155-6PN HF设置名称。

设置名称后，需要给IM155-6PN HF设置IP 地址，在网络视图中点击IM155-6PN HF以太网口，然后在“属性” 〉“常规” 〉“以太网地址”中设置IP 地址“192.168.1.11”，如图7所示。

并且从图7中可知该IM155-6PN HF的设备名称和项目信息中的名称相同，只是大写字母换成了小写字母“et200sp hf”。

图7 设置IM155-6PN HF IP 地址

在网络视图中左键点击IM155-6PN HF的“未分配”图标，在弹出框中选择该IO设备的控制器，文档中选择“PLC_1.PROFINET接口_1”，即前面新建的CPU S7-1215C，如图8所示。

图8 IM155-6PN HF 分配IO控制器

这样在IM155-6PN HF的地址总览中可以看到IM155-6PN HF所占用的S7-1200 I/O 区域，以及网络结构，如图9所示。

图9 IM155-6PN HF IO 地址及网络结构

右键点击PROFINET 网络给IM155-6PN HF分配设备名称，如图10所示。

图10 分配设备名称

在弹出页面“分配PROFINET设备名称”中，点击“更新列表”按钮，搜索ET200SP。

如果此时搜索到的网络节点包含多个ET200SP，则可以通过检查MAC地址的方式确定此刻需要分配设备名称的ET200SP。ET200SP网口的MAC地址位于接口模块24V电源正上方。

如果此时待分配设备名称的ET200SP状态显示“设备名称不同”，则此时组态的离线设备名称（“et200sp hf”）与在线设备名称不同（“im155-6”），如图11所示。

如果此时待分配设备名称的ET200SP状态显示“确定”，则此时组态的离线设备名称与在线设备名称相同，可以跳过该模块的设备名称分配（即跳过图12）。

图11 离线在线设备名称不同

如果离线设备名称与在线设备名称不同，则左键选中该节点，点击“分配名称”按钮，几秒钟后，该网络节点ET200SP的在线设备名称变为“et200sp hf”，与组态的离线设备名称相同，状态变为“确定”，此时完成一个IO设备的设备名称分配，如图12所示。

图12 离线在线设备名称相同

项目硬件和软件全部编译后下载，在S7-1200 变量表中可以监控DI变量的状态，也可以给DO 变量赋值， 观察DO模块的输出，如图13所示。

图13 变量表监控

补充知识:

PROFINET 通信

PROFINET 是开放的、标准的、实时的工业以太网标准。

PROFINET 作为基于以太网的自动化标准，它定义了跨厂商的通信、自动化系统和工程组态模式 。

借助 PROFINET IO 实现一种允许所有站随时访问网络的交换技术。作为 PROFINET 的一部分，PROFINET IO 是用于实现模块化、分布式应用的通信概念。这样，通过多个节点的并行数据传输可更有效地使用网络。PROFINET IO 以交换式以太网全双工操作和 100 Mbit/s 带宽为基础。

PROFINET IO 基于 20 年来 PROFIBUS DP 的成功应用经验，并将常用的用户操作与以太网技术中的新概念相结合。

这可确保 PROFIBUS DP 向 PROFINET 环境的平滑移植。

PROFINET 的目标是： ● 基于工业以太网建立开放式自动化以太网标准 尽管工业以太网和标准以太网组件可以一起使用，但工业以太网设备更加稳定可靠，因此更适合于工业环境（温度、抗干扰等）。 ● 使用 TCP/IP 和 IT 标准 ● 实现有实时要求的自动化应用 ● 全集成现场总线系统

PROFINET IO 分为IO 控制器, IO 设备, IO 监视器：

PROFINET IO 控制器指用于对连接的 IO 设备进行寻址的设备。这意味着 IO 控制器将与分配的现场设备交换输入和输出信号。IO 控制器通常是运行自动化程序的控制器。

PROFINET IO 设备指分配给其中一个 IO 控制器（例如，远程 IO、阀终端、变频器和交换机）的分布式现场设备。

PROFINET IO 监控器指用于调试和诊断的编程设备、PC 或 HMI 设备。

S7-1200 PROFINET 通信口