S7-200 SMART PROINET：添加GSD文件、通信诊断、查找设备

从 S7-200 SMART V2.5 版本开始，S7-200 SMART 开始支持做 PROFINET IO 通信的智能设备。从而，两个 S7-200 SMART 之间可以进行 PROFINET IO 通信，一个CPU 作PROFINET IO 控制器，一个 CPU 作 PROFINET 通信的设备。组态的时候有两种方法，一种是通过硬件目录组态另外一种是通过GSD文件组态。
本文是通过GSD文件组态，阐述添加GSD文件、通信诊断、查找设备。
添加GSD文件
标准型SR/ST CPU 从V2.4版本开始，支持作 PROFINET IO控制器，从V2.5版本开始支持作智能设备。可以将 PROFINET IO 设备的 GSD 文件导入到 STEP 7-Micro/WIN SMART 中,也可以通过STEP 7-Micro/WIN SMART V2.5导出GSD文件实现PROFINET 通信。
什么是GSD文件？
GSD（ General Station Description ）文件即通用站描述文件，用于存储设备属性，使用GSDML（通用站描述标记语言）确定其结构和规则；通常GSD文件的后缀名为.XML。
从何处获取GSD文件？
可从所使用的 PROFINET IO 设备的制造商处获取到该设备的 GSD 文件，然后将其导入到 STEP 7-Micro/WIN SMART 中
例如：S7-200 SMART 要和 V90PN 通信，可以从以下链接地址获取到 V90PN 的 GSD 文件
https://support.industry.siemens.com/cs/cn/en/view/109737269
使用 STEP 7-Micro/WIN SMART 导入 GSD 文件，对 GSD 版本的要求？
支持GSD V2.33 或更早版本，软件会根据 GSDML 模式 V2.33 对 GSDML文件进行验证。如果对象通过验证，STEP 7-Micro/WIN SMART 会将其置于目录中。
对于高于V2.33的GSD文件，也可以进行导入，但STEP 7-Micro/WIN SMART不会验证 GSDXML 模式。属性"RequiredSchemaVersion"指定版本高于 V2.33 的所有对象（包括DAP（设备访问点）、模块和子模块）均会被忽略。

STEP 7-Micro/WIN SMART 不会对其描述进行检查，也不会将其置于设备目录中。
添加GSD文件步骤
1、从设备制造商处获取GSD文件，并且将该文件（如是压缩包，需提前解压缩）存储在某个路径下，本示例GSD文件存储路径为D:\PROFINET_test。

2、打开STEP 7-Micro/WIN SMART，点击菜单栏的文件菜单>GSDML管理。如图1.点击GSDML管理 所示。



图1.点击GSDML管理

3、在弹出的对话框中选择浏览，如图2.GSDML管理中点击浏览 所示。



图2.GSDML管理中点击浏览

4、找到存储GSD文件的路径，选择文件并打开，如图3.路径中选择文件并打开 所示。



图3.路径中选择文件并打开

5、如图4.GSD文件导入完毕所示，已经将 V90PN 导入至 STEP 7-Micro/WIN SMART 中。



图4.GSD文件导入完毕
删除GSD文件步骤
紧接步骤5所示界面，对于长期不使用的GSD文件，在“导入的GSDML文件”列表中，勾选想要删除的文件的复选框，点击删除。



图5.删除GSD文件

在弹出的对话框中点击Yes，即可删除GSD文件，如图6.确认删除所示。



图6.确认删除
导出GSD文件步骤
打开PROFINET向导

1、勾选PLC角色为智能设备；以太网端口选择固定IP地址及站名：IP地址是192.168.0.40，子网掩码是255.255.255.0，设备名称是st40。如图7.所示。



图7.设置PLC角色IP地址及设备名称

2、添加传输区，第一个条目是从IB1152开始的10个字节输入区域，第二个条目是从QB1152开始的10个字节输出区域，浏览合适的路径用来存储GSD文件，然后直接导出GSD文件。如图8.所示。



图8.添加传输区并导出GSD文件

3、导出的GSD文件如图9.所示。



图9.导出的GSD文件

查找PROFINET设备
使用软件菜单“查找 PROFINET 设备”功能仅可以实现给PROFINET IO设备分配设备名称的功能。设置步骤如下所示：

1、打开查找PROFINET设备的方法有两种，如图1.查找查找PROFINET设备所示。



图1.查找PROFINET设备

2、在弹出的查找设备对话框中选择通信接口为本机网卡驱动，点击查找设备，找到所连接的V90PN,选中已经查找到的设备，点击右侧编辑按钮。如图2.查找设备所示。



图2.查找设备

注意！

所有 PROFINET 设备都必须具有设备名称。使用 STEP 7-Micro/WIN SMART 来定义设备名称。通过 PROFINET DCP（发现和组态协议）为设备分配设备名称。

确保 PROFINET 设备和 PC 位于同一子网中。

3、填写要修改的设备名称，点击设置后名称修改生效。如图3.设置名称所示。



图3.设置名称

注意！

查找PROFINET设备仅能修改IO设备的设备明称，无法修改IP地址及子网掩码，IO设备的IP地址及子网掩码需要在PROFINET 向导配置中修改。

要修改的设备名称需遵守标准 DNS（域名系统）命名规范。命名规则如下：

最多支持 63 个字符。

设备名称可以包括小写字母 a 至 z、数字 0 至 9、连字符“-”和句点“.”。

设备名称可以包括中文字符（简体或繁体）。

设备名称不可使用 n.n.n.n 格式，其中 n 取 0 到 999 之间的值。

设备名称不能以字符串 port-nnn 或字符串 port-nnn-nnnnn 开始，其中 n 是 0 到 9 的数字。例如，port-123 和 port-123-45678 为无效设备名称。

设备名称不能以连字符“-”或句点“.”开始或结束。

PROFINET通信诊断
在进行PROFINET IO 通信IO控制器/智能设备的过程中，有可能会出现错误，对于PROFIENT通信诊断，有如下三种方法：

通过CPU指示灯状态诊断

通过PLC信息诊断

通过特殊存储器诊断
方法一：通过CPU指示灯状态诊断
如果 S7-200 SMART CPU 作为PROFIENT 控制器和 PROFINET IO设备进行通信。可以查看如下表中LED状态查看CPU所处的状态，进行简单的诊断。见表1.所示。

表1.LED指示灯状态诊断CPU状态

工作状态	LED 指示灯			说明
	RUN	STOP	ERROR
作PROFINET控制器工作时 STOP	灭	开	1 Hz闪烁	CPU 处于 STOP模式且任何已组态的PROFINET设备失去连接或收到警告时适用。
作 PROFINET控制器工作时 RUN	开	灭	1 Hz闪烁	CPU 处于RUN模式且任何已组态的PROFINET设备失去连接或收到警告时适用
作智能设备时 RUN	开	灭	1 Hz闪烁	CPU 处于RUN模式且与上位IO控制器未连接或者组态不匹配时适用

从表1.中可以看出：

当 S7-200 SMART 组态为 PROFINET 控制器后，无论CPU出于停止还是运行，失去连接或者出现警告时，ERROR指示灯会以1Hz闪烁。

当S7-200 SMART 组态为 PROFINET 智能设备后，当与上位IO控制器未连接或者组态不匹配时，ERROR指示灯会以1Hz闪烁。
方法二：通过PLC信息诊断
S7-200 SMART作为控制器时，通过PLC信息可以查看相关PROFINET通信故障的诊断信息。

1、通信搜索到CPU

2、菜单栏选择PLC，然后在菜单栏功能区选择PLC,如图1.所示



图1.打开PLC信息

3、打开的PLC信息对话框，如图2所示。



图2.PLC信息

①为系统页面系统对话框显示的：已组态的 PROFINET 设备 (Configured PROFINET device)：PROFINET 设备的状态

状态如下：

不可用 (Not available)：CPU 无法找到设备

正常 (OK)

诊断 (Diagnosis)：报告警告。

②为已经组态的IO设备，点击②可以查看具体某个设备的信息

③为事件日志

④为PROFINET报警

4、点击已经组态的IO设备，查看有关设备的详细信息，如图3.所示



图3.PROFINET设备详细信息

①处显示设备信息，包含、设备名称、设备类型、设备编号、转换后的名称以及IP 地址

②显示设备状态：

不可用 (Not avaliable)：CPU 无法找到设备，设备名称与实际设备不符

正常 (OK)

诊断 (Diagnosis)：报告警告。

③模块状态

该对话框显示插槽中每个模块的状态。模块状态分类如下：

正常 (OK)

错误 (Error)：如果单击"状态"列中的"错误"按钮，则会在右侧显示相应的详细错误信息。

图3中所示错误为，ET200SP插槽1所使用的底座为白色底座，在组态中没有组态启用新的电位组，所以报错

5、通过事件日志查看CPU存储的事件历史记录，包括上电、掉电、错误以及模式跳转等事件。还列出了事件发生时间。显示的事件日志的最大数量为 32。如图4.所示



图4.事件日志

6、查看PROFIENT报警，显示 PROFINET相关的警告信息：设备编号、设备名称、插槽编号、子插槽编号以及警告描述。如图5.所示



图5.PROFINET报警

S7-200 SMART 作为智能设备时，可以通过PLC信息查看智能设备的状态，如图6.所示



图6.智能设备诊断

也可以在事件日志中查看，如图7.所示。



图7.事件日志查看诊断
方法三：通过特殊存储器诊断
从V2.4版本开始，S7-200 SMART 预留特殊存储器SMB1807-SMB1935用于PROFINET通信诊断。

注意！如果程序使用的范围为 SMB1800 至 SMB1999 且是在 STEP 7-Micro/WIN SMART V2.3或更早版本中创建的，则程序在 V2.4 将被清除，必须重新编辑程序以使用其它读/写 SM地址。

从V2.5版本开始，S7-200 SMART 预留SM1936.0-SM1937.0用于诊断智能设备和上位控制器的通信连接状态和IO数据状态。

具体存储区分配表2.所示

表2.特殊存储器使用分配

SM 地址		设备编号	诊断内容		含义说明
SMB1800-SMB1807	SMB1800	1	诊断站点状态	每字节的数值 对应每个设备的状态。	00H：不提供。 80H：正常。 81H：诊断。（设备已断开连接。） 82H：有错。（设备已连接，但有些模块存在报警。）
	SMB1801	2
	SMB1802	3
	SMB1803	4
	SMB1804	5
	SMB1805	6
	SMB1806	7
	SMB1807	8
SMB1808-SMB1871	SM 1808.0-1815.7	1	诊断模块报警状态	每个设备8个字节（64位) 每位对应每个模块的报警状态	0为正常；1为故障
	SM 1816.0-1823.7	2
	SM 1824.0-1831.7	3
	SM 1832.0-1839.7	4
	SM 1840.0-1847.7	5
	SM 1848.0-1855.7	6
	SM 1856.0-1863.7	7
	SM 1864.0-1871.7	8
SMB1872-SMB1935	SM 1872.0-1879.7	1	诊断模块数据状态	每个设备8个字节（64位) 每位对应每个模块的数据状态	0为正常；1为错误
	SM 1880.0-1887.7	2
	SM 1888.0-1895.7	3
	SM 1896.0-1903.7	4
	SM 1904.0-1911.7	5
	SM 1912.0-1919.7	6
	SM 1920.0-1927.7	7
	SM 1928.0-1935.7	8
SMB1936	SMB1936	-	智能设备与 控制器 连接状态	每字节的数值 对应每个设备的状态。	00H：未组态。 80H：正常。 81H：未连接。（智能设备未连接控制器。） 82H：诊断。（智能设备与控制器已经连接，但智能设备的组态与上位控制器不匹配）
SM1937.0	SM1937.0	-	智能设备 IO数据状态	IO数据状态	0为正常；1为数据错误

S7-200 SMART PROINET通信常见问题
1、紧凑型CPU是否支持PROFINET通信？

答：标准型SR/ST CPU 从V2.4版本开始，支持作 PROFINET IO控制器，从V2.5版本开始支持作智能设备。

紧凑型CPU CRs未包含以太网接口，所以不支持PROFINET通信相关的功能。

2、做PROFINET通信，是否可以使用第三方交换机？

答：可以。但是，Profinet IO 通信中如果使用了不能识别 RT 实时数据优先级的第三方交换机时，实时数据不会被交换机优先转发。使用这类交换机时，为了避免因达到看门狗时间数据未更新而造成通信故障误报，需要调整 IO 设备的更新时间和看门狗时间。

Profinet RT 性能等级的通信，需使用符合“PROFINET 一致性等级 A”或更高等级的交换机。所有西门子 SCALANCE 系列交换机都满足这些要求。

如果还需要使用其它 PROFINET 功能（例如，拓扑识别、诊断、不带可更换介质时支持设备更换），必须使用符合“PROFINET 一致性等级 B”或更高等级的交换机。

3、最大模块数量64如何理解？

答：最大模块数为所有设备的模块加在一起的数量。

举例如图1.所示：

组态8个ET200SP IM155-6 PN HF接口模块，在其中一个接口模块下面进行组态 DI16 ST数字量输入模块，组态到56个DI模块以后，再添加模块时，会弹出对话框，如图2.示。



图1.组态举例



图2.设备模块总数

4、设备编号是否可以修改？

答：不可以修改，S7-200 SMART最多可以带8个IO设备，设备编号从1-8是固定的，如图3.所示。



图3.设备编号不可修改

5、如何导入S7-1200/1500/300/400通过TIA Portal导出的GSD文件？

答：在自行测试时，S7-200 SMART可以和例如S7-1200智能设备通信。TIA Portal导出GSD文件，添加到S7-200 SMART后，组态PROFINET向导，点击生成后报错如图4.所示



图4.报错

需要在导出GSD文件之前，需要进行勾选，如图5.所示



图5.勾选参数

6、为什么和V90PN通信有错误出现时，PLC信息无诊断信息显示？

答：查看PROFINET 向导配置时的组态

激活诊断选项，默认是：当前无效，需要选择：标准报警，否则有错误不会在PLC信息中显示出来，如图5.所示



图6.激活诊断

7、PROFINET通信控制器和IO设备是否可以跨网段通信？

答：基于网络结构模型，做PROFINET通信时，不可以跨网段通信，IO设备和控制器必须处于同一子网中！