西門子6SL3210-1SE31-0AA0

PROFINET IO概述

    PROFINET是一種用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的創(chuàng)新、開放式以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)（IEC 61158）。使用PROFINET，設(shè)備可以從現(xiàn)場級連接到管理級。
? PROFINET用于自動(dòng)化的開放式工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。
? PROFINET基于工業(yè)以太網(wǎng)。
? PROFINET采用TCP/IP和IT標(biāo)準(zhǔn)。
? PROFINET是一種實(shí)時(shí)以太網(wǎng)。
? PROFINET實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場總線系統(tǒng)的無縫集成。
通過PROFINET，分布式現(xiàn)場設(shè)備（如現(xiàn)場IO設(shè)備，例如信號模板）可直接連接到工業(yè)以太網(wǎng)，與PLC等設(shè)備通訊。并且可以達(dá)到與現(xiàn)場總線相同或更*的響應(yīng)時(shí)間，其典型的響應(yīng)時(shí)間在10ms的數(shù)量級，*現(xiàn)場級的使用。
在使用Step7 進(jìn)行組態(tài)的過程中，這些現(xiàn)場設(shè)備（IO device, IO設(shè)備）制定由一個(gè)中央控制器(IO controller, IO控制器)。借助于具有PROFINET的能力接口或代理服務(wù)器，現(xiàn)有的模板或設(shè)備仍可以繼續(xù)使用，從而保護(hù)PROFIBUS用戶的投資。
IO Supervisor（IO 監(jiān)視設(shè)備）用于HMI和診斷。
在PROFINET的結(jié)構(gòu)中，PROFINET IO是一個(gè)執(zhí)行模塊化，分布式應(yīng)用的通訊概念。  PROFINET IO能讓您從您所熟悉的PROFIBUS一樣，創(chuàng)造出自動(dòng)化的解決方案。所以不管您組態(tài)PROFINET IO或PROFIBUS，在STEP7中有著相同的應(yīng)用程序外觀。

 
 
2 PROFINET IO現(xiàn)場設(shè)備簡介

以下SIMATIC產(chǎn)品用于PROFINET分布式設(shè)備：
? IM151-3 PN
            作為IO設(shè)備直接連接ET200S的接口模塊。
? CPU317-2DP/PN或CPU315-2DP/PN
            作為IO控制器的CPU模塊，用于處理過程信號和直接將現(xiàn)場設(shè)備連接到工業(yè)以太網(wǎng)。
? IE/PB LINK PN IO
            將現(xiàn)有的PROFIBUS設(shè)備透明的連接到PROFINET的代理設(shè)備。
? IWLAN/PB LINK PN IO
      將PROFIBUS設(shè)備通過無線的方式透明的連接到PROFINET的代理設(shè)備。
? CP343-1
      用于連接S7-300到PROFINET，連接現(xiàn)場設(shè)備的通訊處理器。
? CP443-1 Advanced
用于連接S7-400到PROFINET，連接現(xiàn)場設(shè)備并帶有集成的WEB服務(wù)器和集  成的交換機(jī)的通訊處理器。
? CP1616
可作為IO設(shè)備。用于連接PC到PROFINET，連接現(xiàn)場設(shè)備并帶有集成交換機(jī)的通訊處理器。
? SOFT PN IO
      作為IO控制器，用于運(yùn)行編程器或PC的通訊軟件。
? STEP7
      用于已有的PROFIBUS進(jìn)行傳統(tǒng)方式組態(tài)PROFINET。
 
 3 PN IO 組態(tài)

 PROFINET IO的IO現(xiàn)場設(shè)備在PROFINET上有著相同的等級，在網(wǎng)絡(luò)組態(tài)時(shí)分配給一個(gè)IO控制器?，F(xiàn)場IO設(shè)備的文件描述定義在GSD(XML)文件。

 
 
1. 導(dǎo)入GSD文件，并在Step7中進(jìn)行硬件組態(tài)
2. 編寫相關(guān)程序，下載到IO 控制器中
3. IO控制器和IO設(shè)備自動(dòng)的交換數(shù)據(jù)

3.1本例設(shè)備簡介

上圖中的硬件組成：
 

上圖中的軟件組成：
 

全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器 GDM

通過全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器（GDM），一系列帶有 CP52x0 的機(jī)架可以相互通訊，能夠擴(kuò)展出幾乎無限的計(jì)算能力。通過光纜和共享存儲(chǔ)器多有 44 個(gè)機(jī)架可以互聯(lián)。除了機(jī)架間的通訊，GDM 還可以實(shí)現(xiàn)同步（掃描時(shí)間、時(shí)鐘時(shí)間）和報(bào)警功能。更新時(shí)間設(shè)置為 < 1 ms。

框架連接模塊 CP53M0

CP53M0 框架連接模塊可以提供以下功能：

• 把 SIMATIC TDC 系統(tǒng)耦合到 SIMADYN 
  D 系統(tǒng)

• 把 SIMATIC TDC 系統(tǒng)耦合到另外兩個(gè) SIMATIC TDC 機(jī)架上

• 用于 CPU 模塊與機(jī)架間數(shù)據(jù)交換通訊緩沖器

1. 概述

西門子驅(qū)動(dòng)裝置（SIMOVERT MasterDrives VC，MicroMaster 4 以及SIMOREG DC Master）除了具有與驅(qū)動(dòng)基本應(yīng)用有關(guān)的功能外，還具有強(qiáng)大的通訊功能。驅(qū)動(dòng)通訊可以分為三種方式：

? PROFIBUS DP協(xié)議
? USS協(xié)議
? SIMOLINK協(xié)議（一般用來代替Peer to Peer協(xié)議，實(shí)現(xiàn)從站到從站的通訊）

PROFIBUS DP和USS協(xié)議屬于主/從通訊，需要有PLC作為主站，驅(qū)動(dòng)裝置作為從站。

USS協(xié)議的主要優(yōu)點(diǎn)是，其接口集成在基本裝置中，不需要額外費(fèi)用；主要缺點(diǎn)是通訊速度慢，只有基本通訊功能（PKW+PZD），多31個(gè)從站。

PROFIBUS DP協(xié)議的主要優(yōu)點(diǎn)是，通訊速度快，除了基本功能之外還有一些附加功能（例如：非循環(huán)通訊，交叉通訊），站點(diǎn)數(shù)更多；主要缺點(diǎn)是需要另外購買作為選件的通訊模板（例如：CBP2或PROFIBUS模板）。

SIMOLINK協(xié)議（代替Peer to Peer協(xié)議）主要用來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)裝置與驅(qū)動(dòng)裝置之間的通訊。SIMOLINK協(xié)議也可以是主/從通訊，主站是S7-400（FM458+EXM448）或SIMADYN D。

這里我們主要介紹S7 PLC與驅(qū)動(dòng)裝置采用PROFIBUS DP協(xié)議進(jìn)行通訊。
采用PROFIBUS DP協(xié)議通訊時(shí)，既可以利用STEP 7本身提供的功能，也可以使用TIA軟件Drive ES。

本文檔只介紹STEP 7本身提供的功能。有關(guān)Drive ES的功能將根據(jù)需要在以后的文檔中再做介紹。

（關(guān)于 DriveES，可以參加西門子自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)培訓(xùn)中心的培訓(xùn)課程D2403）

2. *條件

下面以S7-300 PLC與MasterDrives CUVC變頻器的通訊為例：

主站：S7-300 CPU315-2DP可編程序控制器
從站：MasterDrives CUVC變頻器 + CBP2 通訊模板
編程裝置：PC + STEP 7 V5.4 + MPI接口（MPI Adapter 或CP5611卡）

裝有STEP 7 V5.4 的PC機(jī)用于S7 CPU315-2DP的硬件組態(tài)與編程，通過MPI電纜與CPU315-2DP的MPI接口連接，用于硬件組態(tài)數(shù)據(jù)及程序的下載。CPU315-2DP的DP接口通過PROBIBUS 電纜與CUVC 變頻器的CBP2 上的DP 接口連接，用于S7-300 與變頻器的通訊。

網(wǎng)絡(luò)連接如圖1 所示。

圖1：PC機(jī)、CPU315-2DP 與驅(qū)動(dòng)裝置的連接