如何实现SIMOTION 与计算机的PROFINET RT通信

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运动控制系统SIMOTION

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文档编号：A0831| 文档类型：操作指南| 发布时间：2024年01月22日

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如何实现SIMOTION 与计算机的PROFINET RT通信

1简介

1.1概述

在自动化系统中，计算机为了高速采集运动控制器中的数据，可以通过 PROFINET 的方式来实现。在计算机的应用程序侧可以使用 OPC 客户端或者 IO BASE 的方式进行运动控制器数据的采集和处理，需要注意的是通过 Windows 操作系统执行的程序本身会受到系统任务调度机制的影响，因此在计算机侧无法保证实时性。

1.2任务描述

安装了 SIMATIC NET 软件的计算机以及普通网卡即可实现与 SIMOTION 控制器的PROFINET 通信，网络拓扑如图1所示。

图 1. 网络拓扑

2通讯配置步骤

2.1使用的软硬件以及IP和PN设备名设定

表1 .硬件列表

	产品	订货号	版本	数量
1	SIMOTION D435 DP	6AU1435-2AA00-0AA1	4.3.1	1
2	CBE30	6FC5312-0FA00-0AA0	4.3.1	1
3	PC机			1

表2. 软件列表

	产品	订货号	版本
1	STEP 7	6ES7810-4CC10-0YA5	V5.5SP2HF1
2	SIMOTION SCOUT	6AU1810-1BA42-1XE0	V4.3SP1HF12
3	SIMATIC NET	6GK1704-1HW08-2AA0	V8.2

表3. IP和设备名列表

	产品	IP 地址	设备名
1	SIMOTION D435 DP-CBE30	192.168.0.1	CBE30xPNxIO
2	IE General-OPC/IO BASE	192.168.0.241	IE General

2.2 配置步骤（SIMOTION）

序号	图示
1.	创建一个新项目，并插入一个新的SIMOTION设备：
2.	选择正确的产品和版本：
3.	创建网络并且分配IP地址：
4.	选择计算机连接的SIMOTION接口以及计算机使用的网卡：
5.	在打开的硬件组态中点击F4 进行自动排列：
6.	双击CBE30模块，组态于计算机通信的IO地址，点击“NEW”添加通信的地址：
7.	添加输入和输出地址，本例各为200个字节：
8.	配置结果如下图：
9.	生成GSD文件并导入到本机内部，用于后续组态：

2.2 硬件组态（PC Station）

对PC Station的硬件组态步骤如下：

序号	图示
1.	组态PC Station，在PC的机架上分别添加OPC Sever、Application、IE General：
2.	组态IE General 到网络中：
3.	点击菜单“Insert”下面的“PROFINET IO System”，插入一个PROFINET的网络：
4.	分配网络到Application，如果需要通信的程序为OPC，则选择OPC Sever，本例为IO BASE的通讯方式，所以选择Application：
5.	拖拽导出的SIMOTION I-Device的GSD文件到PROFINET IO system (100)上：
6.	保存编译即可。
7.	组态与SIMOTION通讯的输入/输出地址为512 开始，需要注意此地址，因为在后续编程中需要使用。
8.	组态计算机，分别下载计算机组态和SIMOTION组态。如下图所示：

2.3编写程序

序号	图示
1.	在SIMOTION中编写数据发送测试程序如下图所示，将此程序分配至servo task中:
2.	打开计算机的IO base 例子程序，其存贮路径如下：C:\Program Files (x86)\Siemens\SIMATIC.NET\pnio\Examples\easy 通过编程软件打开pnioeasy.sln即可。
3.	修改输入和输出的配置，本例输入/输出各200个字节：
4.	修改输入输出数据如下图，即从SIMOTION中读取数据后发回给SIMOTION，同时显示当前读取使用的时间（SERVO TIME 是3ms，所以乘以3）：
5.	保存并且编译运行即可。
6.	点击字母“s”启动应用程序
7.	通过SIMOTION可以trace到结果如下图所示：
8.	输入读取到上位机后，再返回到SIMOTION需要的时间受计算机速度影响，本例使用的是西门子PG m3：
9.	如果同时播放大尺寸的高清视频则应用会受到影响：
10.	如果使用的是OPC方式进行数据交换，则需将PC Station中的硬件组态修改为OPC方式，如下图所示：
11.	可以使用西门子提供的客户端例子程序进行测试，例子程序在下述存贮路径中：C:\Program Files (x86)\Siemens\SIMATIC.NET\opc2\samples\Custom\Sync
12.	打开例子程序后，修改OPC的条目名称，条目名可以通过OPC SCOUT获取：
13.	增加两个条目，用于通信测试：
14.	增加写变量代码如下：
15.	运行后即可实现OPC 客户端通信，需要注意，具体的时间测试和变量操作需要根据实际需求改写例子程序。