新一代S7-1200的常用現(xiàn)場(chǎng)總線PROFINET

S7-1200 可實(shí)現(xiàn) CPU 與編程設(shè)備、HMI 和其它 CPU 之間的多種通信。

PROFINET

CPU 可使用標(biāo)準(zhǔn) TCP 通信協(xié)議與其它 CPU、編程設(shè)備、HMI 設(shè)備和非 Siemens 設(shè)備通信。

CPU 連接到編程設(shè)備

CPU 連接到 HMI

CPU 連接到另一個(gè) CPU

創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)連接

使用設(shè)備配置的“網(wǎng)絡(luò)視圖”(Network view) 在項(xiàng)目中的各個(gè)設(shè)備之間創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)連接。創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)連接之后，使用巡視窗口的“屬性”(Properties) 選項(xiàng)卡組態(tài)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)。

1.選擇“網(wǎng)絡(luò)視圖”(Network view) 以顯示要連接的設(shè)備。

2.選擇一個(gè)設(shè)備上的端口，然后將連接拖到第二個(gè)設(shè)備上的端口處。

3.釋放鼠標(biāo)按鈕以創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)連接。

連接路徑

將 TSEND_C、TRCV_C 或 TCON 指令插入用戶(hù)程序后，只要選中指令的任意部分，巡視窗口都會(huì)顯示連接的屬性。在通信指令“屬性”(Properties) 的“組態(tài)”(Configuration) 選項(xiàng)卡中指定通信參數(shù)。

1.對(duì)于 TCP、ISO-on-TCP 和 UDP 以太網(wǎng)協(xié)議，使用指令（TSEND_C、TRCV_C 或 TCON）的“屬性”(Properties) 組態(tài)“本地/伙伴”連接。右圖顯示了 ISO-on-TCP 連接的“組態(tài)”(Configuration) 選項(xiàng)卡中的“連接屬性”(Connection properties)。

組態(tài)其中一個(gè) CPU 的連接屬性時(shí)，STEP 7 允許您選擇伙伴 CPU 中的特定連接 DB（如果存在），或?yàn)榛锇?CPU 創(chuàng)建連接 DB。必須已為該項(xiàng)目創(chuàng)建伙伴 CPU，且不能是“未指定的”CPU。還必須將 TSEND_C、TRCV_C 或 TCON 指令插入伙伴 CPU 的用戶(hù)程序中。插入指令時(shí)，應(yīng)選擇由組態(tài)創(chuàng)建的連接 DB。

2.對(duì)于 S7 通信，請(qǐng)使用網(wǎng)絡(luò)的“設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)”編輯器組態(tài)本地/伙伴連接。可以單擊“突出顯示：連接”(Highlighted: Connection) 按鈕訪問(wèn)“屬性”(Properties)。

“常規(guī)”(General) 選項(xiàng)卡中提供有多個(gè)屬性：

●“常規(guī)”(General)（已顯示）

●“本地 ID”(Local ID)

●“特殊連接屬性”(Special connection properties)

●“地址詳細(xì)信息”(Address details)（已顯示）

端口號(hào)

使用 TCP 和 UDP 協(xié)議時(shí)，本地（主動(dòng)）連接 CPU 的連接參數(shù)組態(tài)必須指定遠(yuǎn)程伙伴（被動(dòng)）連接 CPU 的 IP 地址和端口號(hào)。

在“連接參數(shù)”(Connection Parameters) 對(duì)話框的“地址詳細(xì)信息”(Address Details) 部分，定義要使用的端口。在“本地端口”(Local Port) 域中輸入 CPU 中連接的端口。在“伙伴端口”(Partner Port) 域下輸入為伙伴 CPU 中的連接分配的端口。

在線給 CPU 分配 IP 地址

可以在線為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分配 IP 地址。這在進(jìn)行初始設(shè)備配置時(shí)尤其有用。

1.在“項(xiàng)目樹(shù)”(Project tree) 中，確認(rèn) CPU 不具有預(yù)組態(tài)的 IP 地址。展開(kāi)“在線訪問(wèn)”(Online access) 顯示設(shè)備所在網(wǎng)絡(luò)的適配器卡，然后雙擊“更新可訪問(wèn)的設(shè)備”(Update accessible devices)。如果 STEP 7 顯示 MAC 地址，而非 IP 地址，表示未分配 IP 地址。

2.在所需可訪問(wèn)設(shè)備下雙擊“在線和診斷”(Online & diagnostics)。

3.“在線與診斷”(Online & diagnostics) 對(duì)話框中，選擇“功能 > 分配 IP 地址”(Functions > Assign IP address)。

4.在“IP 地址”(IP address) 區(qū)域輸入新 IP 地址，然后單擊“分配 IP 地址”(Assign IP address) 按鈕。

5.在“項(xiàng)目樹(shù)”(Project tree) 中，確保 STEP 7 已將新 IP 地址分配給 CPU。雙擊“更新可訪問(wèn)的設(shè)備”(Update accessible devices)，顯示組態(tài)的 IP 地址。

為項(xiàng)目中的 CPU 組態(tài) IP 地址

組態(tài) PROFINET 接口

要為 PROFINET 接口組態(tài)參數(shù)，請(qǐng)選擇 CPU 上的綠色 PROFINET 框。巡視窗口中的“屬性”(Properties) 選項(xiàng)卡會(huì)顯示 PROFINET 端口。

以太網(wǎng) (MAC) 地址：

在 PROFINET 網(wǎng)絡(luò)中，制造商會(huì)為每個(gè)設(shè)備都分配一個(gè)“介質(zhì)訪問(wèn)控制”地址（MAC 地址）以進(jìn)行標(biāo)識(shí)。MAC 地址由六組數(shù)字組成，每組兩個(gè)十六進(jìn)制數(shù)，這些數(shù)字用連字符 (-) 或冒號(hào) (:) 分隔并按傳輸順序排列（例如 01-23-45-67-89-AB 或 014589:AB）。

IP 地址：

每個(gè)設(shè)備也都必須具有一個(gè) Internet 協(xié)議 (IP) 地址。該地址使設(shè)備可以在更加復(fù)雜的路由網(wǎng)絡(luò)中傳送數(shù)據(jù)。每個(gè) IP 地址分為四段，每段占 8 位，并以點(diǎn)分十進(jìn)制格式表示（例如，211.154.184.16）。IP 地址的第一部分用于表示網(wǎng)絡(luò) ID（您正位于什么網(wǎng)絡(luò)中？），地址的第二部分表示主機(jī) ID（對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)設(shè)備都是唯一的）。IP 地址 192.168.x.y 是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng)，視為未在 Internet 上路由的專(zhuān)用網(wǎng)的一部分。

子網(wǎng)掩碼：

子網(wǎng)是已連接的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的邏輯分組。在局域網(wǎng) (LAN, Local Area Network) 中，

子網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)往往彼此之間的物理位置相對(duì)接近。掩碼（稱(chēng)為子網(wǎng)掩碼或網(wǎng)絡(luò)掩碼）定義 IP

子網(wǎng)的邊界。 子網(wǎng)掩碼 255.255.255.0 通常適用于小型本地網(wǎng)絡(luò)。這就意味著此網(wǎng)絡(luò)中的所有 IP 地址的前 3 個(gè)八位位組應(yīng)該是相同的，該網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)設(shè)備由最后一個(gè)八位位組（8 位域）來(lái)標(biāo)識(shí)。舉例來(lái)說(shuō)，在小型本地網(wǎng)絡(luò)中，為設(shè)備分配子網(wǎng)掩碼 255.255.255.0 和 IP 地址 192.168.2.0 到 192.168.2.255。不同子網(wǎng)間的唯一連接通過(guò)路由器實(shí)現(xiàn)。如果使用子網(wǎng)，則必須部署 IP 路由器。

IP 路由器：

路由器是 LAN 之間的鏈接。通過(guò)使用路由器，LAN 中的計(jì)算機(jī)可向其它任何網(wǎng)絡(luò)發(fā)送消息，這些網(wǎng)絡(luò)可能還隱含著其它 LAN。如果數(shù)據(jù)的目的地不在 LAN 內(nèi)，路由器會(huì)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給可將數(shù)據(jù)傳送到其目的地的另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)組。

IP 地址屬性：在“屬性”(Properties) 窗口中，選擇“以太網(wǎng)地址”(Ethernet addresses) 組態(tài)條目。STEP 7 會(huì)顯示以太網(wǎng)地址組態(tài)對(duì)話框，該對(duì)話框可將軟件項(xiàng)目與接收該項(xiàng)目的 CPU 的 IP 地址相關(guān)聯(lián)。

組態(tài) PROFINET 端口

在默認(rèn)情況下，CPU 會(huì)為自動(dòng)協(xié)商組態(tài) PROFINET 接口的端口。要使自動(dòng)協(xié)商正常運(yùn)行，必須將兩個(gè)站都組態(tài)到自動(dòng)協(xié)商。如果其中一個(gè)站為固定組態(tài)（例如，在 100 Mbps 處為全雙工）且另一個(gè)站被設(shè)置為自動(dòng)協(xié)商，那么自動(dòng)協(xié)商將失效，導(dǎo)致使用半雙工進(jìn)行操作。要克服自動(dòng)協(xié)商的這個(gè)限制，可使用 S7-1200 提供的選項(xiàng)禁用自動(dòng)協(xié)商。在禁用自動(dòng)協(xié)商時(shí)，S7-1200 會(huì)自動(dòng)為全雙工操作在 100 Mbps 處組態(tài)。

可為每個(gè)端口設(shè)置固定傳輸率和雙工：

1. 選擇“高級(jí)”(Advanced) 選項(xiàng)以及需要組態(tài)的端口。然后，選擇“端口”(Port) 選項(xiàng)。

2. 在“連接”(Connection)，“傳輸率”(Transmission rate)/雙工字段，選擇以下一個(gè)選項(xiàng)：

– 自動(dòng)：CPU 和對(duì)等設(shè)備可通過(guò)自動(dòng)協(xié)商決定端口的傳輸率和雙工。

– TP 100 Mbps 全雙工：如果禁用自動(dòng)協(xié)商，端口在 100 Mbps 的半雙工狀態(tài)下運(yùn)行。如果啟用自動(dòng)協(xié)商，此端口可在 100 Mbps 的全雙工狀態(tài)下運(yùn)行或在另一個(gè) CPU 與對(duì)等設(shè)備自動(dòng)協(xié)商的傳輸率/雙工狀態(tài)下運(yùn)行（如果選擇“監(jiān)視”(Monitor)，此對(duì)等設(shè)備會(huì)在診斷緩沖區(qū)中顯示如下信息）。

3. 監(jiān)視：在選擇復(fù)選框時(shí)，如果在此端口出現(xiàn)以下情況，系統(tǒng)將會(huì)在診斷緩沖區(qū)中顯示消息：

– 不能在端口中建立鏈接

– 建立鏈接失敗

– 請(qǐng)選擇“TP 100 Mbps 全雙工”(TP 100 Mbps full-duplex) 作為傳輸率/雙工，CPU 會(huì)使用自動(dòng)協(xié)商建立鏈接，且協(xié)商傳輸率不等于 100 Mbps 或協(xié)商雙工等于半雙工。

4. 啟用自動(dòng)協(xié)商：在 100 Mbps，一旦將傳輸率/雙工字段設(shè)置到全雙工，便可以禁用自動(dòng)協(xié)商。清除“啟用自動(dòng)協(xié)商”(Enable autonegotiation) 復(fù)選框來(lái)禁用自動(dòng)協(xié)商。

測(cè)試 PROFINET 網(wǎng)絡(luò)

在線為設(shè)備分配 IP 地址

S7-1200 CPU 不具有預(yù)組態(tài)的 IP 地址。必須手動(dòng)為 CPU 分配 IP 地址：

● 要在線為設(shè)備分配 IP 地址

● 要在項(xiàng)目中分配 IP 地址，必須在設(shè)備配置中組態(tài) IP 地址，保存配置并將其下載到 PLC。

使用“擴(kuò)展的下載到設(shè)備”(Extended download to device) 對(duì)話框測(cè)試所連接的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

S7-1200 CPU“下載到設(shè)備”(Download to device) 功能及其“擴(kuò)展的下載到設(shè)備”(Extended download to device) 對(duì)話框可以顯示所有可訪問(wèn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，以及是否為所有設(shè)備都分配了唯一的 IP 地址。要顯示全部可訪問(wèn)和可用的設(shè)備以及為其分配的 MAC 地址或 IP 地址，請(qǐng)選中“顯示所有可訪問(wèn)設(shè)備”(Show all accessible devices) 復(fù)選框。

如果所需網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不在此列表中，則說(shuō)明由于某種原因而中斷了與該設(shè)備的通信。必須檢查設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)是否有硬件和/或組態(tài)錯(cuò)誤。

審核編輯：湯梓紅