PROFINET IO 是 PROFIBUS International基於以太網的自動化標準。它定義了跨供應商通信、自動化和工程組態模型。藉助 PROFINETIO,可採用一種交換技術使所有站隨時訪問網絡。因此,多個節點可同時傳輸數據,
進而可更高效地使用網絡。數據的同時發送和接收功能可通過交換式以太網的全雙工操作來實現(帶寬為 100 Mbps)。
PROFINET IO 系統由下列設備組成:
PROFINET 控制器,控制自動化任務。
PROFINET 設備,是現場設備,由 PROFINET 控制器進行監視和控制。PROFINET設備可包含多個模塊和子模塊。
軟件,通常基於 PC,用於設置參數和診斷各個 PROFINET 設備。
PROFINET 的目標如下:
實現工業聯網,基於工業以太網(開放式以太網標準)
實現工業以太網與標準以太網組件的兼容性
憑藉工業以太網設備實現高穩健性。工業以太網設備適用於工業環境(例如溫度和抗干擾性)
實現實時功能
其他現場總線系統的無縫集成
從STEP STEP 7-Micro/WIN SMART V2.4 和 S7-200 SMART V2.4 CPU 固件開始,標準型CPU(ST/SR型CPU)支持PROFINET IO 控制器;
從V2.5版本開始,支持作智能設備。
圖1.S7-200SMART PROFINET通信概述
S7-200 SMART 做PROFINET IO 通信的具體參數如表1.所示。
表1.參數
通信角色
說 明
ST20/SR20
ST30/SR30
ST40/SR40
ST60/SR60
IO控制器 設備編號範圍 1-8 (不可修改) 最大模塊數量 64 每個設備最大輸入區域 128字節 過程映像輸入區地址範圍
I128.0 至 I1151.7,共8個設備,1024字節
(每個設備佔用128字節,順序遞增,例如2號PROFINET設備的過程輸入寄存器地址從I256.0~I383.7)
每個設備最大輸出區域 128字節 過程映像輸出區地址範圍
Q128.0 至 Q1151.7, 共8個設備,1024字節
(每個設備佔用128字節,順序遞增,例如2號PROFINET設備的過程輸出寄存器地址從Q256.0~Q383.7)
更新時間 最小值還取決於為 PROFINET設置的通信組件、PROFINET設備的數量以及已組態的用戶數據量。 I-Device 支持的IO控制器數 1個 最大輸入區域 128字節 過程映像輸入區域 I1152.0至I1279.7 最大輸出區域 128字節 過程映像輸出區域 Q1152.0至Q1279.7
S7-200 SMART從組態到啟動的過程如圖2.所示
圖2.PROFINET通信組態至啟動過程
S7-200 SMART做PROFINET通信配置一般可以分為如下幾部分:
在STEP 7-Micro/WIN SMART中添加PROFINET IO設備的GSD文件
配置 PROFINET 嚮導
為PROFINET IO設備分配設備名稱
PROFINET診斷(如需要)方法:
查看CPU指示燈狀態
通過PLC信息
使用特殊存儲器
S7-200 SMART I-Device 概述
S7-200 SMART 在 V2.5 版本(硬件和軟件)增加標準型 CPU 支持 PROFINET IO 智能設備的功能。作為智能設備可以與IO 控制器交換數據最大輸入128字節/輸出128字節。
什麼是智能設備功能?
智能設備是採用“智能 IO 設備”組態的 CPU。
CPU 的智能設備功能允許在 CPU 與上級IO控制器之間進行數據交換的同時作為下級IO設備的IO控制器。
集中式或分佈式 (PROFINET IO) I/O 中採集的過程值由用戶程序進行預處理,並通過 PROFINET IO 接口提供給上位 IO 控制器。
圖1.I-Device
S7-200 SMART V2.5 支持兩種類型的智能設備:
- 不帶下級 PROFINET IO 系統的智能設備
- 帶下級 PROFINET IO 系統的智能設備
不帶下級 PROFINET IO 系統的智能設備
智能設備自身沒有分佈式 IO。具有 IO 設備角色的智能設備的組態和參數分配與分佈式 I/O 系統相同。
圖2.不帶下級 PROFINET IO 系統的智能設備
帶下級 PROFINET IO 系統的智能設備
智能設備除了具有 IO 設備角色之外,也可以用作 PROFINET 接口上的 IO 控制器。
這意味著,智能設備可通過其 PROFINET 接口而成為上位 IO 系統的一部分,並可作為 IO 控制器來支持自身的下級 IO 系統。
下級 IO 系統可以包含智能設備。這樣就可實現分層的 IO 系統結構。
注意:
如果 S7-200 SMART CPU 作為帶下級 PROFINET 系統的智能設備,支持的最大下級 IO 設備數為 8,並且只支持一個上位控制器。
圖3.帶下級 PROFINET IO 系統的智能設備
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