西門子6ES7522-1BL01-0AB0

PROFINET IO概述

    PROFINET是一種用于工業(yè)自動化領(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是一種實時以太網(wǎng),。
? PROFINET實現(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)時間,，其典型的響應(yīng)時間在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)時分配給一個IO控制器。現(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)備自動的交換數(shù)據(jù)

以太網(wǎng),、工業(yè)以太網(wǎng)及Profinet有什么區(qū)別,？

以太網(wǎng)(Ethernet)通常指的是由Xerox公司創(chuàng)建并由Xerox、Intel和DEC公司聯(lián)合開發(fā)的基帶局域網(wǎng)規(guī)范,，是當(dāng)前應(yīng)用普遍的局域網(wǎng)技術(shù),。它不是一種具體的網(wǎng)絡(luò)，是一種技術(shù)規(guī)范,。該標(biāo)準(zhǔn)主要定義了在局域網(wǎng)（LAN）中采用的電纜類型和信號處理方法等內(nèi)容

工業(yè)以太網(wǎng)通常是指應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的以太網(wǎng)技術(shù),，在技術(shù)上與普通以太網(wǎng)技術(shù)相兼容，但對具體產(chǎn)品和應(yīng)用都有不同要求,。由于產(chǎn)品要在工業(yè)現(xiàn)場使用,，對產(chǎn)品的材料,、強(qiáng)度、適用性,、可互操作性,、可靠性、抗干擾性等有較高要求,；而且工業(yè)以太網(wǎng)是面向工業(yè)生產(chǎn)控制的,，對數(shù)據(jù)的實時性、確定性,、可靠性等有*的要求。

Profinet 由PROFIBUS組織（PROFIBUS International,，PI）推出,，是基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的自動化總線標(biāo)準(zhǔn)。PROFINET為自動化通信領(lǐng)域提供了一個完整的網(wǎng)絡(luò)解決方案,，囊括了諸如實時以太網(wǎng),、運動控制、分布式自動化,、故障安全以及網(wǎng)絡(luò)安全等當(dāng)前自動化領(lǐng)域的內(nèi)容,。 

簡單的說，以太網(wǎng)是一種局域網(wǎng)規(guī)范,，工業(yè)以太網(wǎng)是應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的以太網(wǎng)技術(shù),，Profinet是一種在工業(yè)以太網(wǎng)上運行的實時技術(shù)規(guī)范。

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大 I/O 能力計算

S7-1200 大I/O能力取決于以下幾個因素,，這些因素之間互相影響,、制約，必須綜合考慮：

• CPU 輸入/輸出過程變量映像區(qū)大小
   

• CPU 本體的 I/O 點數(shù)
   

• CPU 帶擴(kuò)展模塊的數(shù)目,，見表1（CPU 所帶智能通訊模塊安裝于 CPU 左側(cè),，不占用擴(kuò)展模板資源數(shù)）

• CPU 的 5 VDC 電源是否滿足所有擴(kuò)展模塊的需要

5 VDC 電源需求請參考 S7-1200 PLC 電源需求與計算，其它影響因素請參考如下表1 ,。

表1. S7-1200 PLC 影響 I/O 能力的性能參數(shù)

S7-1200 PLC 電源需求與計算

S7-1200 CPU 提供 5 VDC 和 24 VDC 電源：

• 當(dāng)有擴(kuò)展模板時,，CPU 通過 I/O 總線為其提供 5 VDC 電源，所有擴(kuò)展模塊的 5 VDC 電源消耗之和不能超過該 CPU 提供的電源額定值,。若不夠用不能外接 5 VDC 電源,。
   

• 每個 CPU 都有一個 24 VDC 傳感器電源，它為本機(jī)輸入點和擴(kuò)展模塊輸入點及擴(kuò)展模塊繼電器線圈提供 24 VDC,。如果電源要求超出了 CPU 模塊的電源額定值,，你可以增加一個外部 24 VDC 電源來提供給擴(kuò)展模塊。

所謂電源計算,，就是用 CPU 所能提供的電源容量,，減去各模塊所需要的電源消耗量,。

2.多主站USB/PPI電纜（6ES7 901-3DB30-0XA0）

圖3. 正版USB/PPI電纜及其包裝盒

此種電纜能夠管理PPI網(wǎng)絡(luò)令牌，因而支持多主站PPI網(wǎng)絡(luò),。 它支持USB V1.1,。用于連接PC機(jī)的USB通信口和S7-200。

它有三個綠燈用于指示電纜的運行：USB 發(fā)送指示（Tx）,；USB接收指示（Rx）,；RS 485 發(fā)送指示(PPI)。

圖4. 電纜細(xì)部

此種電纜只能工作在STEP 7-Micro/WIN32 V3.2 SP4以上版本下,，波特率為自適應(yīng)（高可達(dá)187.5K）,。它只有一種工作模式即PPI模式，無開關(guān)設(shè)置,。此種電纜不支持自由口通信,。

 注意：USB/PPI電纜不能用于TP070（或TP170micro）配置畫面下載（應(yīng)使用RS-232/PPI電纜并把DIP開關(guān)5設(shè)置在OFF），也不能用于使用wipeout.exe程序恢復(fù)出廠設(shè)置,，也不能用于S7-200自由口程序,，如Modbus RTU協(xié)議庫的調(diào)試。

3.早期電纜

西門子早期生產(chǎn)的PC/PPI電纜,，如6ES7 901-3BF21-0XA0/6ES7 901-3BF30-0XA0,，不支持多主站PPI網(wǎng)絡(luò)，即在連接有PPI通信主站CPU或TD 200文本顯示器的網(wǎng)絡(luò)時,，無法通過電纜進(jìn)行Micro/WIN與CPU的通信,。（在CPU執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)讀/寫指令時不能用STEP 7 Micro/Win監(jiān)控也是這個原因）

開關(guān)設(shè)置：前三個開關(guān)按所需波特率進(jìn)行設(shè)置，后三個設(shè)為0即可（Micro/WIN編程連接時）,。

 西門子生產(chǎn)的電纜都有中間的盒子,。

 如果使用老電纜與新版本的編程軟件Micro/WIN，應(yīng)在PC/PPI Cable的屬性中,，取消Advanced PPI和Multi Master Network選項（在Set PG/PC Interface中設(shè)置）,。

4.使用USB/RS-232串口轉(zhuǎn)換器

當(dāng)編程計算機(jī)只有USB通信口，沒有RS-232串口時,，我們強(qiáng)烈建議客戶使用智能USB/PPI電纜,，并將編程軟件升級到當(dāng)前發(fā)布的新版本。

如果堅持使用自己的USB/RS-232串口轉(zhuǎn)換器,，再使用串口PC/PPI電纜,，由于轉(zhuǎn)換器品牌眾多，西門子無法一一測試,，不能就遇到的問題提供支持,。

遇到這種情況，只有下面的辦法：

• 更換其他USB/RS-232轉(zhuǎn)換器,，再做嘗試

• 使用西門子的USB/PPI電纜

 在Micro/WIN的系統(tǒng)塊中為何不能將通信口設(shè)置為187.5K波特率,？

新的Mciro/WIN會自動檢測通信連接是否支持187.5K,，如果不支持（ 如老版電纜），則不能設(shè)置為187.5K的通信速率,。

新編程電纜支持187.5K速率,。

 如何設(shè)置PPI電纜屬性中的Advanced PPI和Multi Master Network選項？

PPI電纜屬性中的這兩項設(shè)置與多主站通信功能有關(guān),。

隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,，僅通過舊型號的PC/PPI電纜已經(jīng)不能實現(xiàn)多主站通信，因此這兩項設(shè)置現(xiàn)在已經(jīng)沒有用處,。

采用新型號電纜,，配合Micro/WIN V3.2 SP4以上版本，可以輕松實現(xiàn)多主站通信,。因此應(yīng)當(dāng)取消上述兩項的選擇：