S7-1500 之间的智能设备等时同步通信

1 使用智能设备实现跨项目时钟同步

通过跨多个项目的 IRT 同步模式，可以将 IRT 同步从一个项目传送到其它项目。这样，两个CPU 就可以同步交换数据，即使每个 CPU 都用在单独的项目中也可以。

在TIA V21中，自固件版本 V4.1 起，CPU S7‑1516T/1517/1518支持等时同步智能设备通信功能：

情景一：IO 控制器和支持等时同步智能设备的CPU 在一个项目中。

图1-1 IO 控制器和智能设备在一个项目中

情景二：IO 控制器和支持等时同步智能设备的CPU 不在一个项目中，在单独的项目中（智能设备项目）将 CPU 组态为等时同步智能设备，在另一项目中（IO控制器项目）将智能设备作为 GSD 文件导入，并将该智能设备分配给上位 IO 控制器。

图1-2 IO 控制器和智能设备不在一个项目中

下面将对上述的两种情景的组态步骤进行描述，由于主要涉及两台S7-1500之间的IRT通信，故在组态步骤中暂不包括ET200SP分布式IO站。

注意：

如果将一个 PROFINET 接口组态为支持 IRT 等时同步模式的智能设备，则此 PROFINET 接口无法再作为 IO 控制器来控制支持 IRT 的 IO 设备。此 PROFINET 接口也可组态为支持 RT 的智能 IO 设备。

本应用例程中包含以下主要组件：

表1-1 硬件

表1-2 软件

2．IO 控制器和支持等时同步的智能设备在一个项目中

2.1 组态

1）本示例已省略CPU的基本组态步骤，从已将两台CPU在“网络视图”中互连在PN/IE_1子网开始，PLC_M作为IO控制器，PLC_S作为等时同步智能设备，点击1518TF的X1口，选择“操作模式”，勾选“IO设备”，并选择“PLC_M.PROFINET接口_1”作为IO控制器，同时，还需勾选“PN接口的参数由上位IO控制器进行分配”，如下图所示。

图2-1 设置1518TF为“IO设备”

2）选择“等时同步模式”，勾选“等时同步模式”，如下图所示。

图2-2 设置1518TF的X1口“等时同步模式”

3）设置传输区域：选择“智能设备通信”，创建“传输区_1”，设置IO控制器向智能设备发送48字节，IO控制的发送起始地址为QB0，智能设备的接收起始地址为IB0，如下图所示。

图2-3 设置传输区域

4）设置IRT及同步功能：在“实时设定—>同步”中选择“IRT”通信等级，“同步功能”为“同步从站”，如下图所示。

图2-4 设置1518TF为IRT通信的同步从站

5）在“网络视图”中，点击IO控制器的X1口，在“实时设定—>同步”中选择“同步功能”为“同步主站”，如下图所示。

图2-5 设置1515T为IRT通信的同步主站

6）创建等时同步模式中断OB61
点击智能设备的X1口，选择“传输区_1”，按下图的步骤分别为IO控制器和智能设备创建等时同步模式中断OB61（Syschronous cycle），如下图所示。

图2-6 创建等时同步模式中断OB61

将自动关联过程映像区为“PIP 1”，如下图所示。

图2-7 关联过程映像区

7）IRT通信是必须配置拓扑连接的，点击“拓扑视图”并将1515T的X1P1和1518TF的X1P1互连（需与实际连接一致），如下图所示。

图2-8 拓扑连接

2.2 编程

1）在IO控制器1515T中打开OB61，作为简单的通信测试，对发送的第一个字进行累加操作，对发送的最后一个字进行递减操作；然后再调用指令“SYNC_PO”刷新输出过程映像区，在指令引脚“PART”上关联系统常量“PIP 1”，如下图所示。

图2-9 IO控制器中编程

2）在IRT 智能设备1518TF中打开OB61，然后再调用指令“SYNC_PI”刷新输入过程映像区，在指令引脚“PART”上关联系统常量“PIP 1”，如下图所示。

图2-10 IRT智能设备中编程

2.3 通信测试

1）分别对IO控制器和IRT智能设备编译，无错误后进行下载，CPU均运行后，转至在线，打开“拓扑视图”查看设备和网络状态，如下图所示。

图2-11 在线的“拓扑视图”

2）打开IO控制器的OB61并进入监视状态；同时，打开IRT智能设备的监控表，添加首/尾接收字IW0和IW46查看数据，如下图所示。

图2-12 数据传输测试

3．IO 控制器和支持等时同步智能设备不在一个项目中

3.1 组态IRT智能设备

1）创建IRT智能设备的项目（例如，项目名称：IRT_I-Device_GSD），添加作为IRT智能设备的1518TF CPU，在“设备视图”中选择X1口，在“操作模式”中选择“IO设备”，同时勾选“PN接口的参数由上位IO控制器进行分配”，如下图所示。

图3-1 设置1518TF为“IO设备”

2）在“等时同步模式”中勾选“等时同步模式”，如下图所示。

图3-2 勾选“等时同步模式”

3）在“智能设备通信—>传输区域”中新增“传输区_1”，设置该智能设备接收48字节，同时勾选“等时同步模式”，如下图所示。

图3-3 新增“传输区_1”

4）创建等时同步模式中断OB61
点击CPU的X1口，选择“传输区_1”，按下图的步骤为IRT智能设备创建等时同步模式中断OB61（Syschronous cycle），如下图所示。

图3-4 创建等时同步模式中断OB61

将自动关联过程映像区为“PIP 1”，如下图所示。

图3-5 关联过程映像区

5）在“实时设定—>IO通信”中设置“发送时钟”为4ms（注意：此处设置的发送时钟必须与下文中配置的 IO 控制器（IO 控制器项目中）的发送时钟相匹配），如下图所示。

图3-6 设置“发送时钟”

3.2 导出IRT智能设备的GSD文件

对IRT智能设备项目进行编译，无错误后即可导出GSD文件，如下图所示。

图3-7 导出IRT智能设备的GSD文件

3.3 在IRT智能设备中编程

在IRT智能设备1518TF中打开OB61，然后调用指令“SYNC_PI”刷新输入过程映像区，在指令引脚“PART”上关联系统常量“PIP 1”，如下图所示。

图3-8 IRT智能设备中编程

3.4 在IO控制器项目中安装GSD文件

请提前在IO控制器项目（例如，项目名称：IRT_Controller）中创建1515T，并设置X1口的IP与IRT智能设备项目中的1518TF的X1口的IP为同一网段；点击菜单“选项—>管理通用站描述文件（GSD）”，按如下步骤安装之前从IRT智能设备项目中导出的GSD文件，如下图所示。

图3-9 在IO控制器项目中安装GSD文件

3.5 在IO控制器项目中组态IRT智能设备

1）打开“网络视图”，在右侧的硬件目录“其它现场设备—>PROFINET IO—>PLCs & CPs”中找到对应GSD文件，将其拖拽到网络视图中，点击“未分配”将其分配给IO控制器，如下图所示。

图3-10 在网络视图中组态“IRT智能设备”

2）点击IRT智能设备的网口，在“高级选项—>等时同步模式”中勾选“等时同步模式”，注意：默认的发送时钟为“4ms”需与前面（图3-6）配置IRT智能设备时选择的一致，如下图所示。

图3-11 设置“等时同步模式”

3）接着，设置IRT及同步功能：在“实时设定—>同步”中选择“IRT”通信等级，“同步功能”为“同步从站”，如下图所示。

图3-12 设置IRT通信及同步从站功能

4）创建等时同步模式中断OB61
双击IRT智能设备的GSD文件设备，进入其“设备视图”，点击“传输区_1”，按下图的步骤创建等时同步模式中断OB61（Syschronous cycle），如下图所示。

图3-13 创建等时同步模式中断OB61

将自动关联过程映像区为“PIP 1”，如下图所示。

图3-14 关联过程映像区

5）IRT通信是必须配置拓扑连接的，点击“拓扑视图”并将IRT智能设备的X1P1和1515T的X1P1互连（需与实际连接一致），如下图所示。

图3-15 拓扑连接

3.6 在IO控制器项目中编程

在IO控制器1515T中打开OB61，作为简单的通信测试，对发送的第一个字进行累加操作，对发送的最后一个字进行递减操作；然后再调用指令“SYNC_PO”刷新输出过程映像区，在指令引脚“PART”上关联系统常量“PIP 1”，如下图所示。

图3-16 IO控制器中编程

3.7 下载及通信测试

1）分别对IO控制器项目和IRT智能设备项目编译，无错误后进行下载，CPU均运行后，在IO控制器项目中转至在线，打开“拓扑视图”查看设备和网络状态，如下图所示。

图3-17 在线的“拓扑视图”

2）在PC上可以同时打开两个TIA软件，分别在线IO控制器项目和IRT智能设备项目；

第一个TIA软件打开IO控制器的OB61并进入监视状态；第二个TIA软件打开IRT智能设备的监控表，添加首/尾接收字IW0和IW46查看数据，如下图所示。

图3-18 数据传输测试

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