基于S7-300和S7-1200 CPU的Profinet通信

S7-1200 V4.0 及以上固件版本的 CPU 支持智能 IO 设备功能，故可使用 S7-1200 作为智能 IO 设备和 S7-300 PN CPU 进行 Profinet 通信。本例中将 S7-300 作为控制器，连接作为智能 IO 设备的 S7-1200 CPU 实现 Profinet 通信；下面详细介绍使用方法。

此外，本例也可以用在 S7-1200 和 S7-400 PN CPU/CP443-1 的 Profinet 通信（S7-1200 作为 IO 设备）。

硬件：

CPU 1215C DC/DC/DC，V4.5

CPU 315-2PN/DP，V3.2

软件：

TIA PORTAL V17

Step7 V5.7

S7-300 集成的 PN 接口连接 S7-1200 的 PN 接口，这种方式可以分 3 种情况来操作，具体如下：

第一种情况：CPU 1215C 和 CPU 315 使用 TIA PORTAL 编程，在同一个项目中操作。

第二种情况：CPU 1215C 和 CPU 315 使用 TIA PORTAL 编程，在不同项目中操作。

第三种情况：CPU 1215C 使用 TIA PORTAL 编程，而 CPU 315 使用 Step7 编程。

1. 第一种情况（CPU 1215C 和 CPU 315 使用 TIA PORTAL 编程，在同一个项目中操作）

CPU 315-2 PN/DP 作为 IO 控制器，CPU 1215C 作为 IO 设备，使用 TIA PORTAL 在一个项目中编程，详细步骤如下。

1-1 使用 TIA PORTAL 创建 S7-300 站 点

使用 TIA PORTAL 创建一个新项目，并通过"添加新设备"组态 S7-300 站 PLC_1，选择 CPU 315-2 PN/DP；设置 IP 地址，并确认设备名称，本示例中设备名称是 PLC_1，如图 1 所示。

图 1. 在项目中插入 S7-300 站

1-2 使用 TIA PORTAL 创建 S7-1200 站点

使用 TIA PORTAL 创建一个新项目，并通过"添加新设备"组态 S7-1200 站 PLC_2，选择 CPU1215C DC/DC/DC；设置 IP 地址，并确认设备名称，本示例中设备名称是 PLC_2，如图 2 所示。

图 2. 在项目中插入 S7-1200 站

S7-1200 作为 IO 设备，需要将其操作模式设置为 IO 设备，并将 IO 设备分配给控制器 PLC_1，如图 3 所示。

图 3. S7-1200 设置为 IO 设备

然后，在"智能设备通信"的"传输区域"创建 IO 通信传输区，控制器的 QB10~14 共计 5 个字节传送到 IO 设备的 IB10~14 ；控制器的 IB10~14 共计 5 个字节读取来自 IO 设备的 QB10~14，如图 4 所示。

图 4. 创建 IO 通信区

1-3 编程、下载

1、CPU 315-2 PN/DP 作为控制器，需要调用 OB83 和 OB86（防止控制器无法正常连接作为 IO 设备的 S7-1200 时，出现的停机现象），如图 5 所示。

图 5. 编程调用 OB83 和 OB86

2、检查无错误后，分别将 PLC_1 站和 PLC_2 站下载到各自的 PLC 中。

1-4 通讯测试

分别给两个站点新建监控表，添加通信数据区，并进行监控，如图 6 所示。

图 6. 通信测试

2. 第二种情况（CPU 1215C 和 CPU 315 使用 TIA PORTAL 编程，在不同项目中操作）

CPU 315-2PN/DP 作为 IO 控制器，CPU 1215C 作为 IO 设备，使用 TIA PORTAL 在不同项目中编程，详细步骤如下。

2-1 使用 TIA PORTAL 创建 S7-1200 站

使用 TIA PORTAL 创建一个新项目，并通过"添加新设备"组态 S7-1200 站，选择 CPU1215C DC/DC/DC，设置 IP 地址，并确认设备名称，本示例中设备名称是 io-device，如图 7 所示。

图 7. 在新项目中插入 S7-1200 站

S7-1200 作为 IO 设备，需要将其操作模式设置为 IO 设备，并在"智能设备通信"的"传输区域"创建 IO 通信传输区，控制器将传输 5 个字节到 IO 设备的 IB10~14 、IO 设备将 QB10~14 共计 5 个字节传送给控制器，如图 8 所示。

图 8. S7-1200 设置为 IO 设备，并创建 IO 通信区

2-2 导出 IO 设备的 GSD 文件

编译该项目，在"智能设备通信"属性的下方，找到并点击"导出"按钮，根据提示将 GSD 文件导出（注意不要修改设备名称），如图 9 所示。

图 9. 导出 IO 设备的 GSD 文件

2-3 使用 TIA PORTAL 创建 S7-300 站

使用 TIA PORTAL 再创建一个新项目，并组态 CPU 315-2 PN/DP，设置 IP 地址，并确认设备名称，本示例中设备名称是 PLC_1，如图 10 所示。

图 10. 在新项目中插入 S7-300 站

通过 TIA PORTAL 的“选项”菜单下的“管理通用站描述文件（GSD）”，进入 GSD 安装界面， 在源路径选择 IO 设备 的 GSD 文件存放路径，如图 11 所示。

图 11. 安装 IO 设备 的 GSD 文件

2-4 在 TIA PORTAL 中组态 IO 设备

在 TIA PORTAL 的网络视图中，将硬件目录路径：Other field devices（其它现场设备）--> PROFINET IO-->PLCs&CPs-->SIEMENS AG--> CPU 1215C DC/DC/DC --> io-device 拖拽到网络视图中，如图 12 所示。

图 12. 组态 IO 设备

然后为 io-device 分配 IO 控制器，如图 13 所示。

图 13. 分配 IO 控制器

进入到设备视图中的设备概览设置传输区地址，如图 14 所示。

图 14. 分配传输区地址

2-5 编程、下载

1、CPU 315-2 PN/DP 作为控制器，需要调用 OB83 和 OB86（防止控制器无法正常连接作为 IO 设备的 S7-1200 时，出现的停机现象），如图 15 所示。

图 15. 编程调用 OB83 和 OB86

2、检查无错误后，分别将 S7-300 站和 S7-1200 站下载到各自的 PLC 中。

2-6 通讯测试

分别给两个站点新建监控表，添加通信数据区，监控。如图 16 所示。

图 16. 测试结果

3. 第三种情况（CPU 1215C 使用 TIA PORTAL ，而 CPU 315 使用 Step7 ）

不在一个项目中的操作，即：CPU 315-2PN/DP 作为 IO 控制器 使用 Step7 编程；CPU 1215C 作为 IO 设备，使用 TIA PORTAL 编程，详细步骤如下。

3-1 使用 TIA PORTAL 创建 S7-1200 站

使用 TIA PORTAL 创建一个新项目，并通过"添加新设备"组态 S7-1200 站 io-device ，选择 CPU1215C DC/DC/DC；设置 IP 地址，并确认设备名称，本示例中设备名称是 io-device。如图 17 所示。

图 17. 在新项目中插入 S7-1200 站

S7-1200 作为 IO 设备，需要将其操作模式设置为 IO 设备。如图 18 所示。

图 18. S7-1200 设置为 IO 设备，并创建 IO 通信区

然后，在"智能设备通信"的"传输区"创建 IO 通信区，控制器将传输 5 个字节到 IO 设备的 IB10~14 ；IO 设备将 QB10~14 共计 5 个字节传送给控制器。

3-2 导出 IO 设备的 GSD 文件

编译该项目，在"智能设备通信"属性的下方，找到并点击"导出"按钮，根据提示将 GSD 文件导出（注意不要修改设备名称）。如图 19 所示。

图 19. 导出 IO 设备的 GSD 文件

3-3 使用 Step7 创建 S7-300 站

使用 Step7 创建一个新项目，并组态 CPU 315-2 PN/DP，设置 IP 地址，并确认设备名称，本示例中设备名称是 PN-IO。如图 20 所示。

图 20. 在新项目中插入 S7-300 站

在 Step7 的硬件组态界面，通过"选项"进入"安装 GSD 文件..."界面， 在源路径选择 IO 设备的 GSD 文件存放路径。如图 21 所示。

图 21. Step7 安装 IO 设备的 GSD 文件

3-4 在 Step7 中组态 IO 设备

在 Step7 的硬件组态界面，将硬件目录路径：PROFINET IO --> Preconfigured Stations --> CPU 1215C DC/DC/DC --> IO 设备拖拽到 PN 子网上。如图 22 所示。

图 22. 组态 IO 设备

3-5 编程、下载

1、CPU 315-2 PN/DP 作为 IO 控制器，需要调用 OB83 和 OB86（防止控制器无法正常连接作为 IO 设备的 S7-1200 时，出现的停机现象），如图 23 所示。

图 23. 编程调用 OB83 和 OB86

2、检查无错误后，分别将 S7-300 站和 S7-1200 站下载到各自的 PLC 中。

3-6 通讯测试

分别给两个站点新建监控表，添加通信数据区，监控。如图 24 所示。

图 24. 通信测试

编辑：黄飞