S7-1200 G2 和 S7-1500 通过PN 耦合器实现 PN 通信

PN/PN 耦合器，订货号：6ES7158-3AD10-0XA0，能够实现两个不 PN 子网进行数据交换。

图1.已安装电缆夹的 PN/PN Coupler 视图

1.1 PN/PN Coupler 的特性

1440 字节的输入数据和 1440 字节的输出数据。

多达 16 个输入区域/输出区域可用于与以下虚拟模块交换数据。

– IN

– OUT

– IN/OUT

– PROFIsafe IN/OUT

– RD WRITE STO

– RD READ STO

– RD LOCAL STO

– RD WRITE PUB

– RD READ PUB

– RD LOCAL PUB

– MSI

– MSO

– MSI/MSO

– MSO LOCAL

PN IO 控制器之间跨网络边界进行数据交换，同时保持网络隔离。

两个 PROFINET IO 子网之间具有电隔绝。

一侧网络端的错误对另一侧的网络端没有影响，但可以在另一侧网络端诊断错误。

冗余电源。

当使用“IO Modules”模块操作模式时，输入用户数据的状态信息。

灵活组态 SIMATIC BusAdapter。

1.2 PN/PN Coupler 的显示元件与接口

①用于 PROFINET IO 子网 1 和 2 (X1, X2) 的诊断 LED 指示灯；

②用于 PROFINET IO 子网 1 和 2 (X1, X2) 的状态 LED 指示灯；

③用于连接电源 PS1 / PS2 的状态 LED 指示灯；

④24 V DC 电源 PS1 / PS2 (X80/X81)；

⑤用于子网 2 (X2) 的 PROFINET IO 接口；

⑥用于子网 1 (X1) 的 PROFINET IO 接口 。

图2. PN/PN Coupler 的元件与接口

1.3 PN/PN Coupler 的应用

PN/PN 耦合器具有两个 PROFINET 接口，每个接口连接到一个子网。

在组态期间，从这一个PN/PN耦合器将生成两个IO设备，表示每个自带子网的站都有一个IO设备。在每个子网内，PN/PN 耦合器的另一个部分作为总线节点。一旦组态完成，两个部分合并在一起。如图3所示。

图3.使用一个 PN/PN Coupler 组态两个 PROFINET IO 子网

1.4 使用博途组态PN/PN耦合器（同一项目）

本例对使用博途软件组态PN/PN耦合器，CPU在同一项目中的组态方式进行说明：

本例中S7-1214C 连接 PN/PN Coupler X1 端，CPU1516F-3PN/DP 连接PN/PN Coupler X2 端；

1）打开网络视图，在右边目录中找到“网络组件--网关”,将PN/PN Coupler拖曳至左侧视图中，如图4所示。

图4.硬件组态

2）右键PN/PN Coupler左侧X1部分，快捷菜单中选择“分配给新的DP主站/IO控制器”，将PN/PN耦合器X1 连接到CPU 1214C的IO系统中，如图5所示。

图5.连接X1网络

3）右键PN/PN Coupler左侧X2部分，快捷菜单中选择“分配给新的DP主站/IO控制器”，将PN/PN耦合器X2 连接到CPU1516F-3PN/的IO系统中,如图6所示。

图6.连接 X2 网络

4）PN/PN 耦合器属性中，诊断选项保持为默认设置，如图7所示。

图7. 诊断设置

5）新增传输区，并设置 PROFINET[X1] 和 PROFINET[X2] 的 IO 地址，如图8所示。

图8. 设置传输区

勾选“激活数据状态”功能，将在输入区域的最后一个字节显示数据的状态 (DS) 。

DS 字节的说明如下：

0x40：另一个子网中没有模块输入数据的有效耦合伙伴。

0x60：另一个子网中的 IO 控制器处于 STOP 状态。

0x80：耦合伙伴接收到有效用户数据。

5）下载组态，分别右键PN/PN耦合器左侧 X1 和右侧 X2，分配设备名称，如图9所示；

图9，分配设备名称

6）通信测试，在监控表中进行数据交换测试，如图10所示。

图10.数据交换状态

1.5 使用博途组态 PN/PN 耦合器（不同项目）

本例对使用博途软件组态 PN/PN 耦合器，CPU 在不同项目中的组态方式进行说明：CPU1 连接 PN/PN 耦合器的 X1 接口，通过组态生成 X2 的 GSD 文件，如图11所示。

图11.不同项目下的网络连接

本例中 CPU 1214C 连接 PN/PN Coupler X1 端，CPU1516F-3PN/DP 连接 PN/PN Coupler X2  端；

1)打开网络视图，右侧目录中找到“网络组件--网关”，将 PN/PN Coupler 拖曳至左侧视图，PN/PN 耦合器的 X1 接口接入 CPU1214C 的 PROFINET 网络，如图12所示。

图12.硬件组态

2）设置 PN/PN Coupler的X2 接口的设备名称，如图13所示。

图13.设置设备名称

3）设置 PROFINET[X1] 的传输区长度及 I/O 地址；注意，此时，PROFINET[X2] 侧只有长度信息，没有 I/O 地址信息，如图14所示。

图14.设置 X1 传输区

4）PROFINET[X1] 侧信息及 PROFINET[X2] 侧设备名设置完成，编译保存项目，点击“导出”按钮，在随后弹窗中选择 GSD 文件的存储路径，点击“导出”完成 GSD文件的导出操作。

图15.导出 GSD 文件

5）在 CPU 1516F-3PN/DP 侧安装 X2 的 GSD文件，方式如上文所示。从右侧目录中找到“其他现场设备-PROFINET IO-Gateway” 中安装的 GSD 拖入左侧视图并接入 PROFINET 网络中；如图16所示。

图16. CPU 1516F-3PN/DP 中的 PN/PN 耦合器 X2 组态

6）核对检查 PN/PN Coupler X2 的设备名称，与前文保持一致，如图17所示。

图17.核对 PN/PN 耦合器 X2 设备名

7）设备视图中，打开右侧“设备概览”，分配传输区的 I/O 地址，如图18所示。

图18.分配 I/O 地址

8）通信测试，在监控表中进行数据交换测试，如图19所示。

图19. 通信测试

1.6 两侧控制器均使用 GSD 文件方式组态 PN/PN 耦合器

还可以使用 PN/PN 耦合器的 GSD 文件的 X1，X2 接口分配给各自的控制器，分配 IO 传输区域时要人为检查是否两侧能完全匹配。组态完成后分别下载控制器组态并为 PN/PN 耦合器两接口分配设备名称即可。

PN/PN 耦合器 的 GSD 文件下载链接：ID23742537

安装方法如图20所示。

图20.打开 GSD 管理

源路径中选择本地下载的 GSD 文件所在的文件夹，选择需要安装的 GSD 文件，点击“安装”，如图21所示。

图21.安装 GSD 文件

在网络视图中，将 PN/PN 耦合器的 X1，X2 接口分配给各自的控制器。

图22. PN/PN 耦合器分配给控制器

组态 IO 传输区域，注意：输入/输出条目需要交叉对应。

图23.分配 IO 模块

至此，使用 PN/PN 耦合器的 GSD 文件组态方式已经完成，通信测试方法与前文一样，这里不在赘述。

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