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S7-300集成PN口作为Profinet智能设备（不同项目TIA）
发布时间：2024年04月25日
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S7-300集成PN口作为Profinet智能设备（不同项目TIA）
S7-300集成PN口作为Profinet智能设备（不同项目TIA）
SIMATIC S7- 300 PN CPU集成了 PROFINET 接口，该接口具备连接 PROFINET总线的通信功能，可以通过组态与其它控制器建立Profinet IO智能从站通信。本文介绍了S7-300 PN CPU在TIA 环境下通过GSD文件组态方式做智能从站通信的配置过程。
1. I-DEVICE（智能设备）是什么
具体请参看文档：I-DEVICE（智能设备）是什么
2.自动化解决方案
2.1网络拓扑结构
如图1所示，S7-300 PLC（192.168.0.1/24）与 S7-1500 （192.168.0.2/24）通过交换机进行Profinet IO通信。
图 1网络拓扑结构
2.2 硬件与软件需求
| 设备 | 数量 | 订货号 | 注释 |
| SIMATIC S7-300 稳压电源 PS307 | 1 | 6ES7307-1EA01-0AA0 | 负载电源模块 |
| CPU 317-2 PN/DP | 1 | 6ES7317-2EK14-0AB0 | V3.2 |
| 存储卡512KB | 1 | 6ES7953-8LJ30-0AA0 | 作为装载存储器 |
| PM190 W 120/230 VAC | 1 | 6EP1333-4BA00 | 负载电源模块 |
| CPU 1516-3 | 1 | 6ES7516-3AN00-0AB0 | V1.7 |
| 存储卡2GB | 1 | 6ES7954-8LP01-0AA0 | 作为装载存储器 |
| SCALANCE X208 | 1 | 6GK5208-0BA10-2AA3 | 交换机 |
表 1硬件列表
| 设备 | 数量 | 订货号 | 注释 |
| STEP 7 Professional V14 | 1 | 6ES7822-1AA04-0YA5 | |
| Windows 7 Ultimate SP1 64-bit Operating System | 1 | | |
表 2软件环境
3.组态配置
3.1 分配 IP地址
通过如下的步骤配置 PC的 IP地址:
1． 选择电脑的“ 控制面板 > 网络和共享 > 本地连接>属性”打开 Internet Protocol Version 4(TCP/IPv4)，设置PC的 IP 地址。
图 2 设置IP地址
3.2 创建 PLC 项目
在 STEP7 V13中创建一个项目并插入CPU 317 站。操作步骤如下：
1. 双击桌面的TIA快捷图标打开TIA Portal V13 软件：
图 3 TIA快捷图标
2. 进入TIA Portal的Portal视图
图 4 Portal 视图
3． 选择创建新项目，并填写项目名称和项目保存的路径，并点击“创建”按钮。
图 5 创建项目
4． 进入“新手上路”，选择“组态设备”菜单
图 6 新手上路
5. 进入设备与网络菜单，选择添加新设备菜单，填写设备名称，并依据产品订货号选择相应控制器（同时要注意设备的版本号），点击“添加”按钮进入设备视图。
图 7 添加设备
6． 在工作区的设备视图下选中控制器的Profinet接口，在其属性窗口下常规选项卡内的“以太网地址”项内，添加接口的以太网子网 PN/IE_1 和填写接口的IP地址192.168.0.1/255.255.255.0
图 8 以太网地址参数设置
7．在工作区的设备视图下选中控制器的Profinet接口，在其属性窗口下常规选项卡内的“操作模式”选项中，选择为“IO设备”模式。
图 9 操作模式设置
8．在工作区的设备视图下选中控制器的Profinet接口，在其属性窗口下常规选项卡内的“操作模式”选项中，选择其子选项“智能设备通讯”，在这里配置作为智能设备通讯时的传输区域。
图 10 传输区设置
9. 在本例中，我们通过点击“新增”选项，添加“传输区_1”和“传输区_2”，在本例中我们分别设置为10字节输入和10字节输出作为数据传输区。
图 11 传输区参数设置
10． 在设备视图下，编译该硬件配置。
图 12 硬件编译
11． 在设备视图下，在“智能设备通讯”菜单下，导出常规站描述文件并保存在指定目录下,如修改了传输区 ，需要重新导出GSD文件，需要注意文件名称。
图 13 GSD文件导出（一）
图 14 GSD文件导出（二）
12． 从选项菜单下装载刚才导出的gsd文件。此时要注意导入的路径和文件。安装完毕后可以见到“安装已成功完成”的提示，并提示会更新硬件目录，每次导出GSD文件后都须重新导入。
图 15 GSD文件管理（一）
图 16 GSD文件管理（二）
图 17 GSD文件管理（三）
图 18 GSD文件管理（四）
13． 新建控制器的项目，注意项目路径和名称。
图 19新建项目
14． 在新项目中，双击“添加新设备”添加主控PLC设备，注意名称和定货号以及产品版本。
图 20 添加设备
15． 选中控制器，在设备视图下，为PN端口分配子网和IP地址。
图 21 分配以太网参数
16． 在网络视图下，从硬件目录下，选中对应的GSD文件，添加从站，这里要注意所使用的文件名（版本信息）和核对站点的设备名称。
图 22 添加从站
17． 在网络视图下，为智能从站分配主站。
图 23 分配主站
图 24 分配主站后效果
3.3 下载组态到站点
将已组态好的项目下载到设备中，步骤如下：
1． 在左侧的项目树中选中作为控制器的PLC，点选下载按钮，进入下载界面。
图 25控制器项目组态下载（一）
2． 在扩展的下载到设备界面中，顺序选择参数，在PG/PC接口的类型下拉框中选择PN/IE，PG/PC接口下拉框中选择连接CPU的实际以太网卡，接口/子网的连接下拉框选择CPU连接的子网PN/IE_1，勾选显示所有兼容的设备，点击“开始搜索”按钮，搜索网络连接的兼容设备。
图 26控制器项目组态下载（二）
3．在扩展的下载到设备界面中，从可访问设备中选中对应的设备，点击下载按钮进行下载组态。
图 27控制器项目组态下载（三）
4．在下载预览界面下，选择全部覆盖，出现下载准备就绪的提示后点击下载按钮。
图 28控制器项目组态下载（四）
5．在完成下载后，如需启动模块则在下载结果窗口内选择“全部启动”选项，然后点击完成按钮关闭窗口，同时在信息栏内看到下载完成的提示。
图 29控制器项目组态下载（五）
图 30控制器项目组态下载（六）
6． 打开从站的项目，选中作为智能从站的PLC，点选下载按钮，进入下载界面。
图 31 从站项目组态下载（一）
7． 在扩展的下载到设备界面中，顺序选择参数，在PG/PC接口的类型下拉框中选择PN/IE，PG/PC接口下拉框中选择连接CPU的实际以太网卡，接口/子网的连接下拉框选择CPU连接的子网PN/IE，勾选显示所有兼容的设备，点击“开始搜索”按钮，搜索网络连接的兼容设备。
图 32 从站项目组态下载（二）
8．在扩展的下载到设备界面中，从可访问设备中选中对应的设备，点击下载按钮进行下载组态。
图 33从站项目组态下载（三）
9．在下载预览界面下，选择全部下载，出现下载准备就绪的提示后点击下载按钮。
图 34从站项目组态下载（四）
5．在完成下载后，如需启动模块则在下载结果窗口内选择“全部启动”选项，然后点击完成按钮关闭窗口，同时在信息栏内看到下载完成的提示。
图 35从站项目组态下载（五）
3.4 从站软件下载
本例中从站选用的PLC是S7-300系列的产品，为了避免一些错误状态影响PLC的运行状态，需要先下载一些相应的错误处理组织块，操作如下。
1．在程序中插入OB83 组织块。
图 36 错误处理组织块插入（一）
2．在程序中插入OB86 组织块。
图 37错误处理组织块插入（二）
3． 将插入的程序块下载到PLC中。
图 38下载程序块
图 39下载后选择启动模块
4. Profinet通信状态检查
4.1 网络状态检查
在网络视图下，选中PLC，点击在线按钮，进入在线状态，提示都为绿色对勾状态，表示Profinet网络通讯正常。
图 40 转到在线连接状态
图 41 网络检查
4.2 通讯数据检查
1. 先确认需要监控的数据地址
图 42 IO设备数据交换区地址
图 43 从站占用的控制器数据交换区地址
2. 在两个项目中分别添加新的监控表并添加要监控的数据
图 44 从站监控表添加
图 45主站监控表添加
3. 将监控表转到在线状态，分别为两个输出区填写数据并赋值，然后在输入数据区可以看到对方发过来的数据，表明数据通讯正常。
图 46 数据交换检查
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