西門子6SL3210-1SE31-0AA0

PROFINET IO概述

    PROFINET是一種用于工業自動化領域的創新、開放式以太網標準（IEC 61158）。使用PROFINET，設備可以從現場級連接到管理級。
? PROFINET用于自動化的開放式工業以太網標準。
? PROFINET基于工業以太網。
? PROFINET采用TCP/IP和IT標準。
? PROFINET是一種實時以太網。
? PROFINET實現現場總線系統的無縫集成。
通過PROFINET，分布式現場設備（如現場IO設備，例如信號模板）可直接連接到工業以太網，與PLC等設備通訊。并且可以達到與現場總線相同或更*的響應時間，其典型的響應時間在10ms的數量級，*現場級的使用。
在使用Step7 進行組態的過程中，這些現場設備（IO device, IO設備）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器，現有的模板或設備仍可以繼續使用，從而保護PROFIBUS用戶的投資。
IO Supervisor（IO 監視設備）用于HMI和診斷。
在PROFINET的結構中，PROFINET IO是一個執行模塊化，分布式應用的通訊概念。  PROFINET IO能讓您從您所熟悉的PROFIBUS一樣，創造出自動化的解決方案。所以不管您組態PROFINET IO或PROFIBUS，在STEP7中有著相同的應用程序外觀。

 
 
2 PROFINET IO現場設備簡介

以下SIMATIC產品用于PROFINET分布式設備：
? IM151-3 PN
            作為IO設備直接連接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場設備連接到工業以太網。
? IE/PB LINK PN IO
            將現有的PROFIBUS設備透明的連接到PROFINET的代理設備。
? IWLAN/PB LINK PN IO
      將PROFIBUS設備通過無線的方式透明的連接到PROFINET的代理設備。
? CP343-1
      用于連接S7-300到PROFINET，連接現場設備的通訊處理器。
? CP443-1 Advanced
用于連接S7-400到PROFINET，連接現場設備并帶有集成的WEB服務器和集  成的交換機的通訊處理器。
? CP1616
可作為IO設備。用于連接PC到PROFINET，連接現場設備并帶有集成交換機的通訊處理器。
? 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進行傳統方式組態PROFINET。
 
 3 PN IO 組態

 PROFINET IO的IO現場設備在PROFINET上有著相同的等級，在網絡組態時分配給一個IO控制器。現場IO設備的文件描述定義在GSD(XML)文件。

 
 
1. 導入GSD文件，并在Step7中進行硬件組態
2. 編寫相關程序，下載到IO 控制器中
3. IO控制器和IO設備自動的交換數據

3.1本例設備簡介

上圖中的硬件組成：
 

上圖中的軟件組成：
 

全局數據存儲器 GDM

通過全局數據存儲器（GDM），一系列帶有 CP52x0 的機架可以相互通訊，能夠擴展出幾乎無限的計算能力。通過光纜和共享存儲器多有 44 個機架可以互聯。除了機架間的通訊，GDM 還可以實現同步（掃描時間、時鐘時間）和報警功能。更新時間設置為 < 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 系統耦合到 SIMADYN 
  D 系統

• 把 SIMATIC TDC 系統耦合到另外兩個 SIMATIC TDC 機架上

• 用于 CPU 模塊與機架間數據交換通訊緩沖器

1. 概述

西門子驅動裝置（SIMOVERT MasterDrives VC，MicroMaster 4 以及SIMOREG DC Master）除了具有與驅動基本應用有關的功能外，還具有強大的通訊功能。驅動通訊可以分為三種方式：

? PROFIBUS DP協議
? USS協議
? SIMOLINK協議（一般用來代替Peer to Peer協議，實現從站到從站的通訊）

PROFIBUS DP和USS協議屬于主/從通訊，需要有PLC作為主站，驅動裝置作為從站。

USS協議的主要優點是，其接口集成在基本裝置中，不需要額外費用；主要缺點是通訊速度慢，只有基本通訊功能（PKW+PZD），多31個從站。

PROFIBUS DP協議的主要優點是，通訊速度快，除了基本功能之外還有一些附加功能（例如：非循環通訊，交叉通訊），站點數更多；主要缺點是需要另外購買作為選件的通訊模板（例如：CBP2或PROFIBUS模板）。

SIMOLINK協議（代替Peer to Peer協議）主要用來實現驅動裝置與驅動裝置之間的通訊。SIMOLINK協議也可以是主/從通訊，主站是S7-400（FM458+EXM448）或SIMADYN D。

這里我們主要介紹S7 PLC與驅動裝置采用PROFIBUS DP協議進行通訊。
采用PROFIBUS DP協議通訊時，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Drive ES的功能將根據需要在以后的文檔中再做介紹。

（關于 DriveES，可以參加西門子自動化與驅動培訓中心的培訓課程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機用于S7 CPU315-2DP的硬件組態與編程，通過MPI電纜與CPU315-2DP的MPI接口連接，用于硬件組態數據及程序的下載。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。

網絡連接如圖1 所示。

圖1：PC機、CPU315-2DP 與驅動裝置的連接