实战S7-200SMART与S7-1200的PROFINET IO通信

显示全部楼层 · 2024-4-16 16:43:57

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S7-200SMART的V2.4固件支持V90PN的消息朋友圈疯传并霸气刷屏，享成教育也第一时间奉上了深度解读(【新品速递】携手V90PN 打开总线之门 S7-200SMART V2.4华丽升级)。享成教育发布的S7-200SMART连接V90PN实战首秀文章——【全网震撼首发】S7-200SMART连接V90PN伺服编程调试实战和【全网首发第二弹】S7-200SMART连接G120PN变频器编程调试实战发表后更是引起了大家的热烈反响。

在【全网首发第二弹】里我们享成郑重承诺过：为了让S7-200SMART支持PROFINET功能全民共享，享成要把实战首发进行到底。前面小伙伴们刚消化完不禁感叹：“还有啊？”是的，今天就带来首发第三秀:

实战震撼首秀第三弹
主角依然是S7-200SMART，但主配角变了，从SINAMICS驱动变为SIMATIC PLC（当然前任配角V90伺服今天客串）。别看了，说的就是你，S7-1200PLC。

00 前戏
普及PROFINET及S7-200SMART与S7-1200通信的前世今生：

大家都知道博图平台的S7-1500/S7-1200PLC都内置PROFINET端口，实现以太网通信。Profinet目前定义了三种不同的通信方式，分别是使用TCP/IP的标准通信，实时RT（Real-Time）通信和同步实时IRT通信。TCP/IP标准通信主要用于参数配置、诊断数据等，不属于实时通信，响应时间100ms左右。RT和IRT均属于实时通信，其中RT响应时间在5-10ms范围内，一般用在工厂自动化网络中。IRT响应时间在1ms,主要应用在同步等实时性要求极高的场合，比如电子齿轮等。通俗的讲RT属于“软实时”，不需要硬件支持，而IRT属于“硬实时”，需要特殊的硬件支持（实时芯片ERTEC）。S7-1200支持PROFINET通信中的标准通道和RT通道，S7-1500则是三种通道都支持，那么S7-200SMART在V2.4固件之前如何与S7-1200通讯？
S7-200SMART早期跟S7-1200就只能S7通信了（以太网），后来S7-200SMART开始支持ModbuTCP和OPEN IE开放式通信，那么也可以使用这两种方式与S7-1200通信。有点蛋疼的是ModbusTCP当时还是收费库，当然现在V2.4固件ModbusTCP也彻底免费了（西家现在才领悟“共享”理念）。无论是ModbusTCP还是OPEN IE包括S7通信其实都是非实时通信，只有PROFINET IO才是真正的实时通信。那么现在S7-200SMART支持PROFINET控制器功能后就可以与S-1200进行PROFINET IO通信了，稍显遗憾的是V2.4固件S7-200SMART目前不支持PROFINET IO设备功能。也就是说只能作为主站控制器，那么两者之间的PNIO通信只能让S7-1200做IO设备（类似从站）了。S7-1200恨啊：竟然是出身不如我颜值一般的S7-200SMART主动撩我，但西门子这个大家长就是这么安排的相亲，只能心有不甘的答应了。
那么实际情况就很清楚了，S7-1200以GSD文件方式做PROFINET IO设备，S7-200SMART做PROFINET IO控制器去访问S7-1200。为了更贴近实际应用，我们在前面首秀案例基础上添加S7-1200，系统通信架构如图1所示：

图1：系统通信架构

01 项目配置
本次测试的硬件清单，见表1。

表1：硬件清单

软件清单见表2

表2：软件清单

02 S7-1200导出GSD文件
博图软件支持S7-1200做IO设备时的GSD文件导出功能，步骤如下：

（1）博图新建一个S7-1200项目，添加CPU1212配建立PN网络。

（2）设置IP地址和项目名称，注意一定要选择“在设备中直接设定IP地址”，如图2所示：

图2：设置IP地址和设备名称

（3）操作模式配置为“IO设备”，注意一定要勾选“PNIO接口的参数由上位IO控制器进行分配”，还有“已分配的IO控制”选择“未分配”。然后在传输区域配置与I0控制器的数据交换地址，全部编译后导出GSD文件，如图3所示。

图3：配置IO设备并导出GSD文件

03 S7-200SMART导入IO设备S7-1200的GSD文件
下面将S7-1200的GSD文件导入到S7-200SMART中，如图4所示：

图4：导入S7-1200的GSD文件

04 PROFINET向导组态IO设备S7-1200
（1）添加并设置IP地址、设备名称，如图5所示：

图5：设置IP地址和设备名称

（2）最后生成，如图6所示：

图6：组态完信息并生成

05 编程实现通过S7-1200对V90PN数据设定/启停（相对运动）
根据前面组态信息我们得到双方外设IO区的映射关系：S7-200SMART的QB256-QB271对应S7-1200的IB1-IB16，S7-1200的Q1-Q16对应S-200SMART的IB256-IB271，那我们直接用地址赋值进行数据传送，如表2所示。

表2：启停设定数据映射关系

S7-200SMART程序如图7所示，S7-1200程序如图8所示：

图7：S7-200SMART程序

图8：S7-1200程序

06 编程读取V90PN伺服的运行状态数据

表3：实际运行数据映射关系

200SMART程序如图9所示，S7-1200直接读I区数据，无需编程。

图9:200SMART程序

实际运行监控如图10所示，可以看到通信双方数据完全一致。

图10：监控通信双方数据对比

以上就是 S7-200SMART与S7-1200的PROFINET IO通信的全部内容，欢迎大家继续关注享成官网和微信公众号，更多精彩内容等着你！

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