基于S7-300和S7-1200 CPU的Profinet通信

s7-1200 v4.0 及以上固件版本的 cpu 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 进行 profinet 通信。本例中将 s7-300 作为控制器,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。
此外,本例也可以用在 s7-1200 和 s7-400 pn cpu/cp443-1 的 profinet 通信(s7-1200 作为 io 设备)。
硬件:
cpu 1215c dc/dc/dc,v4.5
cpu 315-2pn/dp,v3.2
软件:
tia portal v17
step7 v5.7
s7-300 集成的 pn 接口连接 s7-1200 的 pn 接口,这种方式可以分 3 种情况来操作,具体如下:
第一种情况:cpu 1215c 和 cpu 315 使用 tia portal 编程,在同一个项目中操作。
第二种情况:cpu 1215c 和 cpu 315 使用 tia portal 编程,在不同项目中操作。
第三种情况:cpu 1215c 使用 tia portal 编程,而 cpu 315 使用 step7 编程。
1. 第一种情况(cpu 1215c 和 cpu 315 使用 tia portal 编程,在同一个项目中操作)
cpu 315-2 pn/dp 作为 io 控制器,cpu 1215c 作为 io 设备,使用 tia portal 在一个项目中编程,详细步骤如下。
1-1 使用 tia portal 创建 s7-300 站 点
使用 tia portal 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. 在项目中插入 s7-300 站
1-2 使用 tia portal 创建 s7-1200 站点
使用 tia portal 创建一个新项目,并通过添加新设备组态 s7-1200 站 plc_2,选择 cpu1215c dc/dc/dc;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
然后,在智能设备通信的传输区域创建 io 通信传输区,控制器的 qb10~14 共计 5 个字节传送到 io 设备的 ib10~14 ;控制器的 ib10~14 共计 5 个字节读取来自 io 设备的 qb10~14,如图 4 所示。
图 4. 创建 io 通信区
1-3 编程、下载
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. 编程调用 ob83 和 ob86
2、检查无错误后,分别将 plc_1 站和 plc_2 站下载到各自的 plc 中。
1-4 通讯测试
分别给两个站点新建监控表,添加通信数据区,并进行监控,如图 6 所示。
图 6. 通信测试
2. 第二种情况(cpu 1215c 和 cpu 315 使用 tia portal 编程,在不同项目中操作)
cpu 315-2pn/dp 作为 io 控制器,cpu 1215c 作为 io 设备,使用 tia portal 在不同项目中编程,详细步骤如下。
2-1 使用 tia portal 创建 s7-1200 站
使用 tia portal 创建一个新项目,并通过添加新设备组态 s7-1200 站,选择 cpu1215c dc/dc/dc,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 7 所示。
图 7. 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,并在智能设备通信的传输区域创建 io 通信传输区,控制器将传输 5 个字节到 io 设备的 ib10~14 、io 设备将 qb10~14 共计 5 个字节传送给控制器,如图 8 所示。
图 8. s7-1200 设置为 io 设备,并创建 io 通信区
2-2 导出 io 设备的 gsd 文件
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 9 所示。
图 9. 导出 io 设备的 gsd 文件
2-3 使用 tia portal 创建 s7-300 站
使用 tia portal 再创建一个新项目,并组态 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 10 所示。
图 10. 在新项目中插入 s7-300 站
通过 tia portal 的“选项”菜单下的“管理通用站描述文件(gsd)”,进入 gsd 安装界面, 在源路径选择 io 设备 的 gsd 文件存放路径,如图 11 所示。
图 11. 安装 io 设备 的 gsd 文件
2-4 在 tia portal 中组态 io 设备
在 tia portal 的网络视图中,将硬件目录路径:other field devices(其它现场设备)--> profinet io-->plcs&cps-->siemens ag--> cpu 1215c dc/dc/dc --> io-device 拖拽到网络视图中,如图 12 所示。
图 12. 组态 io 设备
然后为 io-device 分配 io 控制器,如图 13 所示。
图 13. 分配 io 控制器
进入到设备视图中的设备概览设置传输区地址,如图 14 所示。
图 14. 分配传输区地址
2-5 编程、下载
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 15 所示。
图 15. 编程调用 ob83 和 ob86
2、检查无错误后,分别将 s7-300 站和 s7-1200 站下载到各自的 plc 中。
2-6 通讯测试
分别给两个站点新建监控表,添加通信数据区,监控。如图 16 所示。
图 16. 测试结果
3. 第三种情况(cpu 1215c 使用 tia portal ,而 cpu 315 使用 step7 )
不在一个项目中的操作,即:cpu 315-2pn/dp 作为 io 控制器 使用 step7 编程;cpu 1215c 作为 io 设备,使用 tia portal 编程,详细步骤如下。
3-1 使用 tia portal 创建 s7-1200 站
使用 tia portal 创建一个新项目,并通过添加新设备组态 s7-1200 站 io-device ,选择 cpu1215c dc/dc/dc;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 17 所示。
图 17. 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 18 所示。
图 18. s7-1200 设置为 io 设备,并创建 io 通信区
然后,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 ib10~14 ;io 设备将 qb10~14 共计 5 个字节传送给控制器。
3-2 导出 io 设备的 gsd 文件
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 19 所示。
图 19. 导出 io 设备的 gsd 文件
3-3 使用 step7 创建 s7-300 站
使用 step7 创建一个新项目,并组态 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 pn-io。如图 20 所示。
图 20. 在新项目中插入 s7-300 站
在 step7 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 设备的 gsd 文件存放路径。如图 21 所示。
图 21. step7 安装 io 设备的 gsd 文件
3-4 在 step7 中组态 io 设备
在 step7 的硬件组态界面,将硬件目录路径:profinet io --> preconfigured stations --> cpu 1215c dc/dc/dc --> io 设备拖拽到 pn 子网上。如图 22 所示。
图 22. 组态 io 设备
3-5 编程、下载
1、cpu 315-2 pn/dp 作为 io 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 23 所示。
图 23. 编程调用 ob83 和 ob86
2、检查无错误后,分别将 s7-300 站和 s7-1200 站下载到各自的 plc 中。
3-6 通讯测试
分别给两个站点新建监控表,添加通信数据区,监控。如图 24 所示。
图 24. 通信测试


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