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S7-1200 PROFINET与 IO device 通信
PROFINET IO 设备指分配给一个或多个 IO 控制器的分布式现场设备（例如，远程 IO、阀岛、变频器和交换机等）。PROFINET IO 控制器对连接的 IO 设备进行寻址，与现场设备交换输入和输出信号。
硬件和软件需求及所完成的通信任务
硬件：
① S7-1200 CPU V2.0 或更高版本 （文档中使用V4.2版本S7-1215C DC/DC/DC）
② PC （带以太网卡），TP电缆(以太网电缆）
③ 分布式IO（文档中使用ET200SP IM 155-6 PN HF V3.3）
软件：
TIA 博图 STEP7 V11 或更高版本（文档中使用V14 SP1 UPD3）
所完成的通信任务：
① S7-1200 读取IM 155-6 PN HF数字量输入点数据
② S7-1200 向IM 155-6 PN HF输出点传送数据
通信的编程，连接参数及通信参数的配置
1. 打开TIA 博图STEP 7软件并新建项目
在 TIA 博图 STEP 7软件的 “项目视图” 中点击 “创建新项目” 创建一个新项目
2. S7-1200硬件组态及参数分配
在硬件列表中选择对应的订货号，如图1所示。
图1 添加S7-1200 CPU
在设备视图中显示出 S7-1200 的组态画面，如图2所示。
图2 S7-1200 设备视图
接着需要给S7-1200 CPU 设置 IP 地址，通过在设置视图中点击S7-1200的以太网口>“属性” > “常规”>“以太网地址” 设置，如图3所示。
图3 设置IP地址
进入网络视图，在硬件目录中选择IM155-6PN HF（6ES7155-6AU00-0CN0）并插入，如图4所示。
图4 添加IM155-6PN HF
然后双击IM155-6PN HF 进入设备视图进行硬件组态，为IM155-6PN HF添加IO模块，如图5所示。
需要注意底座颜色（浅色为使用新的电位组，深色为使用左侧模块的电位组），以及IO模块的版本。
图5 IM155-6PN HF 硬件组态
回到设备视图，点击IM155-6PN HF模块的图标，然后在“属性” 〉“常规” > “项目信息”中定义该接口模块的名称 “ET200SP HF”，如图6所示。
图6 IM155-6PN HF设置名称。
设置名称后，需要给IM155-6PN HF设置IP 地址，在网络视图中点击IM155-6PN HF以太网口，然后在“属性” 〉“常规” 〉“以太网地址”中设置IP 地址“192.168.1.11”，如图7所示。
并且从图7中可知该IM155-6PN HF的设备名称和项目信息中的名称相同，只是大写字母换成了小写字母“et200sp hf”。
图7 设置IM155-6PN HF IP 地址
在网络视图中左键点击IM155-6PN HF的“未分配”图标，在弹出框中选择该IO设备的控制器，文档中选择“PLC_1.PROFINET接口_1”，即前面新建的CPU S7-1215C，如图8所示。
图8 IM155-6PN HF 分配IO控制器
这样在IM155-6PN HF的地址总览中可以看到IM155-6PN HF所占用的S7-1200 I/O 区域，以及网络结构，如图9所示。
图9 IM155-6PN HF IO 地址及网络结构
右键点击PROFINET 网络给IM155-6PN HF分配设备名称，如图10所示。
图10 分配设备名称
在弹出页面“分配PROFINET设备名称”中，点击“更新列表”按钮，搜索ET200SP。
如果此时搜索到的网络节点包含多个ET200SP，则可以通过检查MAC地址的方式确定此刻需要分配设备名称的ET200SP。ET200SP网口的MAC地址位于接口模块24V电源正上方。
如果此时待分配设备名称的ET200SP状态显示“设备名称不同”，则此时组态的离线设备名称（“et200sp hf”）与在线设备名称不同（“im155-6”），如图11所示。
如果此时待分配设备名称的ET200SP状态显示“确定”，则此时组态的离线设备名称与在线设备名称相同，可以跳过该模块的设备名称分配（即跳过图12）。
图11 离线在线设备名称不同
如果离线设备名称与在线设备名称不同，则左键选中该节点，点击“分配名称”按钮，几秒钟后，该网络节点ET200SP的在线设备名称变为“et200sp hf”，与组态的离线设备名称相同，状态变为“确定”，此时完成一个IO设备的设备名称分配，如图12所示。
图12 离线在线设备名称相同
项目硬件和软件全部编译后下载，在S7-1200 变量表中可以监控DI变量的状态，也可以给DO 变量赋值， 观察DO模块的输出，如图13所示。
图13 变量表监控
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巨控GRMOPC系列组态软件远程方案
接口资源
* 具备3路以太网口，内置交换机
* 具备网线，WIFI ,4G三种上网方式，可冗余切换
* 可选继电器扩展模块，实现中控室声光报警
* 可选UPS，实现停电后报警通知
* 本机网口和485也可以连接PLC（根据型号而定）
功能介绍
* 通过OPC连接各种上位机组态软件，SCADA，DCS
* 完美兼容 WINCC ,IFIX,INTOUCH,PCS7,组态王,Kepware
* 完美兼容XP，WIN7,WIN10等操作系统
* 支持冗余上位机系统，自动切换
* 上位机软件无需接入外网，物理隔离，安全稳定
* 自动故障恢复，重连机制，免维护
* 组态软件发短信报警，语音播放电话报警，确保报警通知到人
* 支持组态软件手机APP监控,可选购微信推送功能
* 支持历史数据，历史报警查询，具备数据断线续传
* 支持异地远程组态软件远程监控，实现远程多电脑监控
* 选购WebGui,远程手机或者电脑网页可以复现上位机流程图画面
外形尺寸
其他描述
GRM-OPC远程系统应用场景如下：
1：客户上位机系统（如组态软件,DCS）已经搭建完成。
2：上位机系统连接的设备众多，驱动不一，不方便直接从设备获取数据。
3：PLC和仪表过于分散，数据已经集中到上位机，不方便再次布线。
4：PLC不具备多余接口，无法直接从PLC或设备读取。
5：没有PLC程序，无法硬件组态添加通讯模块。
6：没有PLC的数据地址表，无法从PLC直接读取数据。
使用GRM-OPC远程客户唯一需要具备的条件是组态软件能支持作为OPCSERVER，市面上常用的组态软件，DCS都具备此项功能，可以联系巨控，用OPCTOOLS测试确定。如果现场具备直接从PLC直接读取数据的条件，建议使用GRM530系列，不依赖于上位机，稳定性和性价比更好。
微信历史数据为选配功能
国际版订货注明使用国家
WinCC设备运行数据-日报表
在实际生产过程中，需要对机床，压机之类设备的启停时间、耗电量以及产品数量等运行数据进行统计，生成日报表，分析企业生产运营状况。
运行效果：
1. 通过下拉列表选择设备
2. 通过时间控件选择日期
3. 生成日报表
日报表中呈现的数据不是原始采集的直接数据，需要做简单计算，如运行时间，用电量。
实现方法简述：WinCC自动存储设备运行数据到第三方数据库（简单起见，这里采用Access数据库），然后通过脚本查询数据库，将数据填充到excel模板并另存为htm文件，再通过WinCC画面中的web控件加载此htm文件，呈现日报表。
知识小卡片
► I/O 冗余
所谓的I/O冗余是指传感器/执行器的信号要连接到位于不同I/O站上的两个模块上。其中，传感器/执行器可以是一个——信号分成两路；也可以是两个——各自提供一路信号。也就是说，信号是冗余的，IO模块也是冗余的。
S7-1500R/H系统已经在控制器层，网络层都实现了冗余，可以满足大多数应用的需求。但仍然有一些领域，需要在现场层或者模块层提高可用性，本文将介绍基于TIA博途的库功能实现I/O冗余。
*特别提示：本文所介绍的I/O冗余解决方案，具有经济性和便利性的优点，基于TIA博途的库以及常规的I/O模块即可实现。
以ET 200SP为例，具体信号连接形式如下：
基本原理及软件实现：
利用ET 200SP/MP I/O模块具有的值状态功能，即信号质量标识，来检测信号的质量。标准型（ST）以上的模块都具有该功能，在博途软件中勾选启用，一个通道的信号质量用一个位表示。这样就可以判断每对冗余I/O通道的状态。
LRedIO库中的Red_IO块对冗余I/O的两个通道值状态进行评估：
- 如果冗余的两个通道信号质量都正常，则按双通道操作
- 如果只有一个通道信号质量OK，则切到单通道工作
- 如果双通道信号都不正常，则按预定义的状态操作（保持上次的值状态/替换值/钝化）
四种RedIO的块如下，分别对应DI，DO，AI，AO：（具体管脚参数，请参考附件中的手册）
可能大家会对实际冗余的I/O硬件如何工作感到疑惑，冗余的通道如何协调工作？
对于开关量来说，不管是DI还是DO，双通道同时工作还是比较容易理解。正常工作的两个输入通道得到的数据是没有差异的，都是’0’或者’1’，程序处理起来很容易；对于输出来说‘0’代表输出没有电压（实际当中有弱电流输出，用于检测线路），输出为‘1’，则是并联的两路24V信号，额定电流是0.5A*2=1A，一般对负载来说也没问题。
对于模拟量来说则有些不同，尤其是两个AI的传感器的测量值会存在一些偏差，那如何取值呢？在RedAI的块中，可以配置为采用平均值、较小值或较大值3种不同的选择；对于AO来说，以4-20mA信号为例，两路冗余的输出通道平均分配输出，相当于各自输出2~10mA的电流。
以上就是对I/O冗余原理上的一个简单介绍，这套解决方案不仅适用于S7-1500R/H系统，也可用于标准的S7-1500 CPU；采用的I/O模块可以是ET 200SP或者ET 200MP，根据实际需要可以选择标准型(ST)或者高性能型(HF)。
在2023年工博会上展出的S7-1500H R1 Demo中，也有I/O冗余功能的展示：
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