如何编写 PROFINET IO 设备通讯块 FC11 和 FC12

如果将S7-300的工业以太网CP用作PROFINET IO控制器或PROFINET IO设备，则必须在用户程序中调用通讯功能FC11“PNIO_SEND”和FC12“PNIO_RECV”。

通讯块 FC11 “PNIO_SEND” 和 FC12 “PNIO_RECV” 的特性：

• FC11 和 FC12 是同步通讯块。
• 块被包含在 S7-300 控制器“SIMATIC_NET_CP” 库中。
• 块必须被调用在 OB1 中 (参看文档 ID: 2795485) 。
• 功能调用结束通过 “DONE”， “NDR” 或 “ERROR” 表示。

FC11 “ PNIO_SEND” 通讯功能块的特性 ：

• 作为 PROFINET IO 控制器
  功能块通过通讯处理器传送指定输出范围内的过程数据 (输出) 到 PROFINET IO 设备并且作为状态显示提供PROFINET IO 设备输出的IO消费者状态（IOCS）。
• 作为 PROFINET IO 设备
  功能块读取 PROFINET IO 设备 CPU 的过程映像输入区并且传送它们到 PROFINET IO 控制器 (被组态的输入地址)；此外作为状态显示提供 PROFINET IO 控制器输出的IO消费者状态（IOCS）。

FC12“ PNIO_RECV” 通讯功能块的特性 ：

• 作为 PROFINET IO 控制器
  功能块接收 PROFINET IO 设备（控制器输入）的过程数据(输入) 并且提供来自于 PROFINET IO 设备的指定输入区的IO提供者状态（IOPS）。
• 作为 PROFINET IO 设备
  功能块接收 PROFINET IO 控制器发送的数据 (被组态的输出地址) 并把 PROFINET IO 控制器的传送数据的IO提供者状态（IPOS）写到 PROFINET IO 设备已组态好的输出数据区中。

组态描述
STEP 7 项目包含以下被组态成 PROFINET IO 控制器的 S7-300 站：

• CPU 319-3PN/DP

STEP 7 项目中以下模块被组态成 PROFINET IO 设备：

• CPU 315-2DP 和 CP343-1 Lean (6GK7 343-1CX10-0XE0)
• ET 200S

图. 1: 组态

以下输入/输出模块被组态到 PROFINET IO 设备 CP343-1 Lean中：

• 地址是 0-15 的 16 字节输入模块
• 地址是 16-23 的 8 字节输入模块
• 地址是 0-15 的 16 字节输出模块
• 地址是 16-19的 4 字节输出模块

这表明输入地址区和输出地址区分别是 24 字节 (0-23) 和 20 字节 (0-19)。 输入和输出首地址可以不是"0".

图. 2:  PROFINET IO 设备 CP343-1 Lean 的输入/输出地址区

接下来的输入/输出模块被组态到 ET 200S 中

• 地址是 20.0-20.1 的 2 位输出模块

图. 3: PROFINET IO 设备 ET 200S 的输入/输出地址区

最终的地址区是：

• 输入： 0-23 = 24 字节
• 输出： 0-20 = 21 字节

PROFINET IO设备的用户程序描述

在此例中， CP343-1 Lean 连接一个S7-300站作为 PROFINET IO 设备被用到一个 PROFINET IO 系统中。字节 MB0 被定义成 S7-300 CPU 时钟位。STEP 7 程序包括 OB1，FB100，DB30，DB31，DB12，FC11 和 FC12。

• OB1
  OB1 循环调用。 在OB1中调用FB100 (实例 DB: DB100)。

图. 4: OB1

• FB100
  OB1 中调用FB100。 在FB100 中调用 FC11 “PNIO_SEND” 和 FC12 “PNIO_RECV” 。

图. 5: 调用 FC11 "PNIO_SEND"

图. 6: 调用 FC12 "PNIO_RECV"

输入参数 MODE=0， 因为通讯处理器仅被用作 PROFINET IO 设备。如果通讯处理器被同时用作 PROFINET IO 控制器和 PROFINET IO 设备，那么输入参数 MODE=1。

FC11 “ PNIO_SEND” 的输入参数 LEN 是你组态的 CP343-1 Lean (24 字节) 的输入地址区的长度。 这段数据长度被指定为 FC11 “PNIO_SEND” 发送数据的 LEN 参数。这段数据必须与已组态的的输入 (24 字节) 保持一致。

FC12 “ PNIO_RECV” 的输入参数 LEN 是你组态的 CP343-1 Lean (20 字节) 的输出地址区的长度。 这段数据长度被指定为 FC12 “PNIO_RECV” 发送数据的 LEN 参数。这段数据必须与已组态的的输出 (20字节) 保持一致。

在此示例中，以下数据区域用于IO数据：

• 输入地址范围的DB30：在本例中，DB30的长度必须至少为24字节。
• 输出地址范围的DB31：在本例中，DB31的长度必须至少为20字节。

在输入通讯功能参数 CPLADDR 需要指定 PROFINET IO 设备的模块地址。你可从硬件组态中可以得到它，在工业以太网通讯模块 -> “ 地址” 标签中 (参看 图. 6)。在这个例子中， CP343-1 Lean  模块地址是 256_dec = 100_hex。

图. 7: CP343-1 Lean 的属性对话框-> “ 地址” 标签

FC11 “PNIO_SEND” 和 FC12 “PNIO_RECV” 的输出参数 “DONE”、“NDR”、“ERROR” 和 “STATUS”是通讯功能块的工作标示位。
如果发送任务成功完成，那么 FC11 “PNIO_SEND”的 “DONE”将被置位。
如果接收任务成功完成 (例如：数据被接收到) ，那么 FC12 “PNIO_RECV”的 “NDR”将被置位。

如果 FC11 “PNIO_SEND” 和 FC12 “PNIO_RECV” 由于错误而结束，可通过状态字进行错误分析。

图. 8: 保存 FC11 和 FC12 的状态字

在PROFINET IO设备的用户程序中访问CP 343-1 Lean的IO数据

在本例中，有两个DB块存储IO数据。

DB30对应CP 343-1输入的地址范围。DB31对应CP 343-1 Lean输出的地址范围。在用户程序中，通过加载和传输命令访问数据块区域，以读取和写入IO地址。

• T DB30.DBB0 相当于 T IB0
• L DB31.DBB0 相当于 L QB0

PROFINET IO 控制器的用户程序描述
在这个例子中，一个带有集成以太网接口的 S7-300 CPU 被用作 PROFINET IO 控制器。 字节 MB0 被定义成 S7-300 CPU时钟位。
STEP 7 程序包括 OB1， FB100 和 DB20。

在用户程序中没有必要调用通讯功能块。可以通过装载和传送命令来访问输入/输出区，例如，读出输入值和写值到输出。读到的输入值被保存到数据块 (DB20)中。

注意
包括PROFINET IO控制器中通信块FC11和FC12调用的示例程序，可参考如下条目 ID:   26558253。

STEP 7 项目下载
接下来的 STEP 7 项目包含一个调用了 FC11 和 FC12 的事例程序。这个程序通过 STEP 7 V5.4 SP3 创建。

FC11_und_FC12_DEV.zip ( 296 KB )

用 SIMATIC Manager 解压 “FC11_und_FC12_DEV.zip” 文件通过菜单“File > Dearchive”。 STEP 7 项目解压完所有子文件后，你可以使用SIMATIC Manager打开并编辑 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/31764614