S7-400作为PROFINET IO控制器(STEP7)

S7-400集成PN口和CP443-1均可作为PROFINET IO控制器。本文以CPU 414-3 PN/DP作为IO设备,分别阐述以CPU 416-3 PN/DP和CP443-1作为IO控制器在经典STEP7平台通讯配置。

硬件及软件列表

硬件/软件 订货号
UR2 6ES7 400-1JA01-0AA0
PS 407 4A 6ES7 407-0DA02-0AA0

CPU 416-3 PN/DP

6ES7 416-3ES06-0AB0 V6.0

CP 443-1

6GK7 443-1EX30-0XE0 V3.2

CPU 414-3 PN/DP

6ES7 414-3EM06-0AB0 V6.0

STEP7 V5.6 SP2

6ES7 810-4CC11-0YA5

配置PROFINET IO设备

在配置PROFINET IO控制器之前,需要先配置PROFINET IO设备。本文使用S7-400集成PN口作为PROFINET IO设备,其配置步骤请参考“S7-400集成PN口作为PROFINET IO设备”。该文档的配置总结如下:

PROFINET IO设备

CPU 414-3 PN/DP

订货号

6ES7 414-3EM06-0AB0 V6.0

IP地址

192.168.0.139

GSD标识

PN-IO-Device(STEP7)
PN-IO-Device-TIA1(TIA)

GSD设备名称

PN-IO-Device(STEP7)
PN-IO-Device-TIA(TIA)

传输区域

IB 512
QB 512

获取到IO设备的GSD文件后,在STEP7 Hardware组态界面Option下拉菜单,点击Install GSD file,安装PROFINET IO设备的GSD文件 。

GSD文件安装完成后,在Hardware组态界面右侧的硬件目录 -->  PROFINET IO -->Preconfigured Stations路径下可以找到该GSD文件。

若IO设备为第三方产品,同样按照以上方法安装其GSD文件至STEP7硬件目录。

S7-400集成PN口作为PROFINET IO控制器

本示例系统配置:

设备

角色

IP地址

CPU 416-3 PN/DP

PROFINET IO控制器

192.168.0.177

CPU 414-3 PN/DP

PROFINET IO设备

192.168.0.139

1. 新建经典STEP7项目,插入SIMATIC 400 Station,进入Hardware组态界面。对S7-400集成PN口设置IP地址、添加子网。

2. 从硬件目录中,通过拖拽的方式将IO设备添加到IO控制器的PROFINET IO system总线上。在配置PROFINERT IO设备时,组态了两条传输区域,第一条对应于IO设备的输入区域,起始地址512,长度1字节;第二条对应与IO设备的输出区域,起始地址512,长度1字节。那么,这两条传输区域在IO控制器中,第一条对应于IO控制器的输出区域,第二条对应于IO控制器的输入区域;双击通讯区域条目,可以修改IO控制器对应的输入输出区域的起始地址。

3. 本示例中使用的IO控制器的输出区域起始地址1024,输入区域起始地址1024。 通讯数据总是从一方的输出区域发送到另一方的输入区域,那么结合IO设备的传输区域,本示例中IO控制器和IO设备的数据对应关系为:

保存并编译以上硬件组态。

4. 为避免S7-400 CPU因通讯相关错误停机,在程序块中添加OB82、OB83、OB86、OB122。分别下载IO控制器和IO设备的组态。

5. 在PROFINET IO系统中,Device name(设备名称)是IO设备最重要的身份标识,因此需要确认组态与实际的IO设备名称是否一致。确认方法:选中PROFINET IO system总线,在PLC下拉菜单中点击Ethernet(以太网) --> Verify Device Name(确认设备名称)。若Status(状态)为绿色对勾,表示IO设备名称组态与实际一致。

若Status(状态)为红色叉号,表示IO设备名称组态与实际不一致,则需要Assign Device Name(分配设备名称)。


6. 实验结果:对IO控制器的PQB 1024编程写入数值,IO设备的PIB 512随即接收到此数值;对IO设备的PQB 512编程写入数值,IO控制器的PIB 1024随即接收到此数值。

CP443-1作为PROFINET IO控制器

CP443-1 作为PROFINET IO控制器的前提要求:

a. 型号及版本要求

CP443-1

6GK7 443-1EX20-0XE0 V1.0及以上

CP443-1 Advanced-IT

6GK7 443-1GX20-0XE0 V2.0及以上
CP443-1 OPC UA 不支持
CP443-1 RNA 不支持


b. 与S7-400 CPU的兼容性:请在以下链接下载兼容性列表

S7-400工业以太网CP的CPU兼容性

本示例系统配置:

设备

角色

IP地址

CP 443-1

PROFINET IO控制器

192.168.0.178

CPU 414-3 PN/DP

PROFINET IO设备

192.168.0.139

1. 新建经典STEP7项目,插入SIMATIC 400 Station,进入Hardware组态界面。对CP443-1的PN口设置IP地址、添加子网。

2. 右键点击CP443-1的PN口,对其插入PROFINET IO系统 。

3. 从硬件目录中,通过拖拽的方式将IO设备添加到CP443-1的PROFINET IO system总线上。在配置PROFINERT IO设备时,组态了两条传输区域,第一条对应于IO设备的输入区域,起始地址512,长度1字节;第二条对应与IO设备的输出区域,起始地址512,长度1字节。那么,这两条传输区域在IO控制器中,第一条对应于IO控制器的输出区域,第二条对应于IO控制器的输入区域;双击通讯区域条目,可以修改IO控制器对应的输入输出区域的起始地址。

4. 本示例中使用的IO控制器的输出区域起始地址600,输入区域起始地址600。 通讯数据总是从一方的输出区域发送到另一方的输入区域,那么结合IO设备的传输区域,本示例中IO控制器和IO设备的数据对应关系为:

保存并编译以上硬件组态。


5. 为避免S7-400 CPU因通讯相关错误停机,在程序块中添加OB82、OB83、OB86、OB122。分别下载IO控制器和IO设备的组态。


6. 在PROFINET IO系统中,Device name(设备名称)是IO设备最重要的身份标识,因此需要确认组态与实际的IO设备名称是否一致。确认方法:选中PROFINET IO system总线,在PLC下拉菜单中点击Ethernet(以太网) --> Verify Device Name(确认设备名称)。若Status(状态)为绿色对勾,表示IO设备名称组态与实际一致。

若Status(状态)为红色叉号,表示IO设备名称组态与实际不一致,则需要Assign Device Name(分配设备名称)。

7. 实验结果:对IO控制器的PQB 600程写入数值,IO设备的PIB 512随即接收到此数值;对IO设备的PQB 512编程写入数值,IO控制器的PIB 600即接收到此数值。