如何使用通讯功能块FC11和FC12用于PROFINET IO 控制器编程?

说明:

如果使用 S7-300 的CP模板作为PROFINET IO控制器或IO设备的情况下，必须调用下列的通讯功能块：

• FC11 "PNIO_SEND"
• FC12 "PNIO_RECV"

通讯功能块FC11 "PNIO_SEND" 和FC12 "PNIO_RECV"的特点如下：

• FC11和FC12是同步通信功能块。
• 在 "SIMATIC_NET_CP"库的S7-300中可以调用该功能块。
• 功能块必须在OB1中调用 (参考条目：2795485)
• 通过 "DONE", "NDR" 或"ERROR"参数标识通讯结束。

FC11 “PNIO_SEND”通讯功能块的特点：

• 作为PROFINET IO控制器
  功能块发送所指定的输出范围的过程数据（输出）给IE CP，然后传输给PROFINET IO设备。功能块状态显示的是PROFINET IO设备输出的IO Consumer 状态(IOCS)。
• 作为PROFINET IO设备
  该功能块读取CPU的预处理的 PROFINET IO 设备过程数据，然后传输它们给IO控制器（组态 I 地址），功能块的状态显示PROFINET IO控制器的IO Consumer状态(IOCS)。

FC12 “PNIO_RECV”通讯功能块的特点：

• 作为IO控制器
  该功能块从PROFINET IO设备（控制器的输入）接受过程数据（输入），并显示来自于PROFINET IO设备中指定的输入区输入的IO Provider状态(IOPS)。
• 作为IO设备
  该功能块接收PROFINET IO控制器所组态的（组态Q地址）转发数据和PROFINET IO控制器的Provider状态(IOPS)，并把数据写到PROFINET IO设备的CPU所预留的过程输出数据区。

组态描述:

Step7项目中包含下列的S7-300站作为IO控制器：

• CPU 315-2DP带有CP343-1 (6GK7 343-1EX21-0XE0)

Step7项目中组态了下列模块作为IO设备：

• ET 200S 带有IM151-3 PN (6ES7 151-3AA10-0AB0)
• ET 200S 带有IM151-3 PN HF (6ES7 151-3BA22-0AB0)

图 01: 组态

对于带IM151-3 PN的ET 200S 进行以下模块的输入输出域组态:

• 4 DO 地址为Q0.0-i0.3
• 4 DI 地址为I0.0-0.3
• 4 DO 地址为Q1.0-1.3

图02: 带IM151-3 PN I/O的ET200S I/O域组态

对于带IM151-3 PN HF的ET 200S 进行以下模块的输入输出域组态:

• 2 DO 地址为Q20.0-20.1
• 4 DI 地址为I10.0-10.3

图03:ET 200S PN HF  I/O域组态

这意味着总的地址域如下：

• 输入地址: 0 到 10 = 11 字节
• 输出地址: 0 到 20 = 21 字节

注意:
输入输出域必须以"0"为起始地址。

用户程序说明:
本例中，带有CP343-1的S7-300站作为PROFINET IO控制器。
STEP-7 程序包含OB1, FB100, DB30, DB31, DB12, FC11及FC12。

• OB1
  OB1 被循环调用，在OB1中调用(背景DB: DB100).

图04: OB1

• FB100
  FB100在OB1中循环调用,在FB100中调用 FC11 "PNIO_SEND"及FC12 "PNIO_RECV".

图 05: 调用FC11 "PNIO_SEND"

图06: 调用FC12 "PNIO_RECV"

由于IE CP 是作为PROFINET IO 控制器，因此参数MODE=0，如果IE CP既作为PROFINET IO 控制器又作为PROFINET IO 设备，则参数MODE=1。

FC11 "PNIO_SEND"的输入参数LEN为所组态输出域总的地址长度(21字节)，发送数据的数据存储区通过FC11 "PNIO_SEND"的SEND 参数来设定，该数据的长度必须与所组态的输出域地址长度相一致(21字节)。

FC12 "PNIO_RECV"的输入参数LEN为所组态输入域总的地址长度(11字节)，接收数据的数据存储区通过FC12 "PNIO_RECV"的RECV参数来设定，该数据的长度必须与所组态的输入域地址长度相一致(11字节)。

发送和接收缓冲区(比如数据块)，即包含所要发送或接收的数据，必须至少与所组态的相一致，在本例中，包含发送数据的DB块至少不能低于21字节，包含接收数据的DB块至少不能低于11字节。

通讯功能输入参数 CPLADDR 为所组态的PROFINET IO设备的模块地址，该参数可以从硬件组态中的CP卡属性对话框 CPs -> "Addresses"选项中获得，在本例中，CP343-1模块地址为256_dec = 100_hex。

图07: CP343-1属性对话框"Addresses" 表

FC11 "PNIO_SEND" 和 FC12 "PNIO_RECV" 的输出参数"DONE", "NDR", "ERROR" 和"STATUS"用于对任务进行评估.
如果发送任务成功结束, FC11 "PNIO_SEND" 的输出参数 "DONE" 被置1.
如果接受任务成功结束, 比如数据被接受，FC12 "PNIO_RECV" 的输出参数 "NDR" 被置1.

如果FC11 "PNIO_SEND" 和 FC12 "PNIO_RECV" 块执行出错, 该块的状态字被保存用于错误分析.

图08: F11和FC12状态保存

注意:
从入口条目ID号为31764614可以获得作为PROFINET IO 设备调用F11和FC12例子程序的具体描述.

下载Step7项目:
下列STEP 7 项目中使用 FC11 和 FC12 并带有状态评估. 该项目使用 STEP 7 V5.4 SP4创建.

FC11_und_FC12_CTRL.zip ( 553 KB )

通过SIMATIC Manager 的菜单"File -> Dearchive"解压  "FC11_und_FC12_CTRL.zip" 文件，文件将被解压到子目录中，之后可以用SIMATIC Manager打开编辑STEP 7项目.

您可以前往全球资源库查看此文档：

https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/26558253

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