以下内容节选自机械工业出版社出版的西门子自动化技术丛书----《SIMATIC S7- 1500 与 TIA博途软件使用指南》， 作者崔坚。更多更详细的内容请您参考《SIMATIC S7- 1500 与 TIA博途软件使用指南》一书。

工业以太网与PROFINET---IP地址和设备名称分配、网络拓扑

9.4.11 按网段自动分配IP地址和设备名称

        对于一些OEM（原始设备制造商）设备的控制系统来说，可能用到许多PROFINET IO设备。当在不同的具体项目中部署这些OEM设备时，预先定义设备的IP地址可能会与生产现场IP地址的管理有冲突，所以必须在现场调整设备的IP地址，以适应指定的网络架构。另外，有的应用要求设备的IP地址频繁变化，这往往也不易实现。

        使用PROFINET的“可多次使用的 IO 系统”功能可以实现上述控制要求。通过配置网络拓扑，将设备间的相邻关系存储于CPU中。在设备启动后，IO控制器会根据网络拓扑信息逐一识别PROFINET IO设备，并建立通信。所以在项目中配置网络拓扑，在初始阶段也可以不需要逐一为每个设备分配名称。

        自动分配IP地址和设备名称后，IO设备的设备名称为：<IO 设备的组态名称>.< IO 控制器的名称>；IO设备的IP地址为：IO 控制器的 IP 地址+设备编号（参考图9- 55 配置IO设备的IP地址和设备名称）。目前只有版本V1.5及以上的S7-1500 CPU支持此功能。下面介绍该功能实现的过程：

1)  创建一个项目。

2)  配置一个固件版本V1.5或以上版本的S7-1500 CPU作为IO控制器，例如CPU1513-1PN。

3)  配置所需的IO设备，并将这些IO设备分配给IO控制器。

4)  在拓扑视图中组态设备之间的端口互连。

5)  使能“9.4.10允许覆盖 PROFINET 设备名称模式”中的选项。

6)  在网络视图中高亮显示PROFINET IO系统，点击网络，在“常规”栏中使能“多次使用IO系统”复选框，如

 图9- 66所示。

图9- 66使能多次使用的 IO 系统

 注意：

     必须高亮选择“IO系统”，否则属性界面不同。

7)   查看IO控制器的以太网属性，如图9- 67所示。使能“多次使用IO系统”后，IO控制器的IP地址自动设置为“在设备中直接设定IP地址”，同样IO控制器的设备名称也自动设置为“在设备中直接设定PROFINET设备名称”。

 图9- 67使能多次使用的 IO 系统后IO控制器的以太网地址

8)   设置两个IO设备的设备名称为IM151-3A和IM151-3B，设备编号分别为1和2。

9)   将程序下载到CPU或者下载到存储卡中然后再插入到CPU上并上电，在CPU的显示屏上设置IP地址和设备名称，例如192.168.0.110和设备名称ABC，之后查看IO设备的状态，如图9- 68所示。

 图9- 68使能多次使用的 IO 系统后IO设备的地址和名称

10)   可以任意修改IO控制器的设备名称和IP地址，IO设备的设备名称与IP地址自动随之更改，非常方便。

注意：

网络上的IP地址不能冲突，否则IO设备不能通信。如果不是标准的IO设备，而是Windows操作系统的HMI设备，则不支持自动分配地址。在这种情况下，选择“在设备中直接设置IP地址”选项，然后在HMI上为其设置项目中组态的IP地址。

9.4.12 网络拓扑功能与配置

        上面的章节中已经介绍了实现自动分配设备名称和IP地址需要配置网络拓扑。除此之外，网络拓扑还具有诊断功能，可以诊断以太网端口的连接是否正确。配置网络拓扑也是IRT等时实时通信的先决条件，因为需要为IO控制器与IO设备指定报文传输的具体路径。下面介绍配置网络拓扑的过程：

1)   进入网络视图，使用鼠标拖拽功能配置端口的互连，配置必须与实际连接相符。

2)   为了便于区分端口，使用鼠标指向选择的端口时会显示端口号；使用鼠标指向连接的网络，可以显示连接的端口，如图9- 69所示。

 图9- 69显示连接的端口

3)   点击在线，可以查看连接的状态。如果连接正确显示为绿色，如果连接错误则显示红色，如图9- 70所示。

 图9- 70网络拓扑连接状态

4)   连接错误时，可以展开拓扑数据视图，点击“比较离线/在线”按钮可以查看具体连接状态。如图9- 71所示，软件配置中，IO控制器的端口2连接IM151-3A的端口1，而实际连接了IM151-3B的端口2；IM151-3A的端口1实际上没有连接任何设备；IM151-3B的端口2配置上没有连接通信伙伴，但实际上连接了IO控制器的端口2。

 图9- 71离线/在线拓扑比较

如果不想修改现场端口连接，而是按照现场连接修改软件中的配置，可以在“状态”不一致的栏中，将“动作”逐一修改为“采用”，或者鼠标右键选择“应用所有”选项，修改全部有差异的端口连接，然后点击“同步”按钮，这样就完成了以实际连接作为网络拓扑的配置。如果再次下载新的配置，将不再提示连接错误故障。

5）如果之前没有配置网络拓扑，而想直接将实际的连接作为系统的网络拓扑，同样可以点击“比较离线/在线”按钮，鼠标右键选择“应用所有”选项，点击“同步”按钮后实现网络拓扑的上传。