西门子 S7-1200 系列二十三:干货! 手把手教你如何实现s7-1200 与 s7-1200之间profinet io通讯

一	PROFINET 通信介绍

Profinet是一种开放的工业以太网标准，由PI（Profibus & Profinet International）组织制定和维护。它结合了以太网的高速通信能力和工业自动化的实时需求，广泛应用于制造业、过程自动化和机械控制领域。Profinet支持各种通信协议，包括TCP/IP、UDP/IP和实时以太网，能够满足不同工业应用对实时性、稳定性和灵活性的要求。

Profinet通信协议的主要特点如下：

实时性：Profinet支持实时通信，可以在1ms内传输数据，满足工业控制对实时性的高要求。灵活性：Profinet支持各种以太网设备和拓扑结构，如交换机、路由器、星型、环型和线性拓扑等，易于实现复杂的工业网络布局。可靠性：Profinet采用循环冗余校验（CRC）和应答机制，确保数据的正确传输和完整性。冗余性：Profinet支持设备、网络和电源冗余，提高系统的可靠性和稳定性。易用性：Profinet提供简单的配置和诊断工具，方便工程师进行系统设计和维护。

Profinet通信协议的架构包括以下几个部分：

IO系统：由IO控制器（如PLC）和IO设备（如传感器、执行器、远程IO等）组成，负责实时数据的采集和控制。IO监视器：负责监控IO系统的状态和数据传输，确保系统的稳定运行。IO诊断：用于诊断IO系统的故障和异常，帮助工程师快速定位和解决问题。工程工具：用于配置、调试和维护Profinet网络，支持设备的自动发现和参数设置。服务：包括时间同步、报警处理、设备参数备份等功能，为工业控制系统提供全面的网络服务。

二	s7-1200 PROFINET 通信说明

s7-1200 plc 在应用中可作为IO控制器使用，也可作为智能IO设备(CPU固件版本不低于V4.0)使用；在西门子中通常把这类控制器称为“I-Device”(智能设备)，网络架构如下图所示：


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智能设备的应用领域：

分布式处理 可以将复杂自动化任务划分为较小的单元或子过程，这样简化了子任务的同时也优化了项目管理。单独的子过程  通过使用智能设备，可以将分布广泛的大量复杂过程划分为具有可管理的多个子过程。专有技术保护 智能设备接口描述使用 GSD 文件传输，而不是通过 STEP 7 项目传输，这样用户程序的专有技术得以保护。

智能设备的优势：

简单链接 IO 控制器。

实现IO 控制器之间的实时通信。

通过将计算容量分发到智能设备可减轻 IO 控制器的负荷。

由于在局部处理过程数据，从而降低了通信负载。

可以管理单独 TIA 项目中子任务的处理 。

智能设备可以作为共享设备。

s7-1200 profinet通讯支持功能及IO数量如下表所示：

CPU硬件版本	接口类型	控制器功能	智能IO设备功能	可带IO设备最大数量	扩展站子模块最大数量总和
V4.0	PROFINET	√	√	16	256
V3.0	PROFINET	√	×	16	256
V2.2	PROFINET	√	×	8	128

三	s7-1200 与  S7-1200 Profinet IO 通信实例

在上一篇文章中，我们以s7-1200连接分布式IO(UR20)为例分享GSD文件安装及分布式IO组态，在该实例中S7-1200的角色就是IO控制器，UR20分布式IO就是Profinet IO设备；

为了便于学习理解，本篇内容我们将UR20更换为西门子ET200SP，并在该实例基础上，将该s7-1200组态为IO设备，与另外一个s7-1200 进行profinet io通信；

软件：

TIA Portal V17

硬 件：

PLC1：CPU1214C DC/DC/DC V4.4PLC2:        CPU 1212C DC/DC/DC V4.4IO设备：ET200sp(或其它)

设备角色及地址如下表：

模块	设备类型	设备名称	IP地址	子网掩码
S7-1214C	IO控制器	PLC1	192.168.10.100	255.255.255.0
S7-1212C	智能IO设备	PLC2	192.168.10.101	255.255.255.0
et200sp	IO设备	io.et200sp	192.168.10.102	255.255.255.0

注：表中设备名称即作用profinet IO设备名称；

在实际应用中，会根据项目实际情况，选择将设备组态放在同一个TIA Portal项目中或不同的TIA Portal中，本文为了更清楚的说明配置过程，采用不在同一个TIA Portal中组态该实例，步骤如下：

智能IO设备(PLC2)配置步骤如下：（由于需要导出GSD文件，因此首先配置PLC2）

新建项目并插入1212C及远程IO设备 ET200SP(过程不再赘述，不熟悉的朋友可查看往期文章)


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修改PLC2的属性，包含子网，IP地址，设备名;


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同样的方式修改远程IO的属性，包含子网，IP地址，设备名，以完成PLC2与ET200Sp的profinet IO通信；


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注：profinet设备名称可选择自动生成或手动输入

本例中PLC2作为智能IO设备，因此需要在操作模式勾选IO设备，由于控制器未在同一项目，这里选择未分配；并配置数据交换以输入10字节，输出10字节为例；


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编译项目，无错误后，选择合适的路径导出GSD文件；智能设备的组态配置完成；


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导出后的GSD文件


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IO控制器(PLC1)配置步骤如下：（由于需要导出GSD文件，因此首先配置PLC2）

新建项目并插入1212C，并修改IP地址及子网


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将智能设备导出的GSD安装到PLC1项目中；


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将PLC2拖入到网络视图中，并配置子网；


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注：IP地址已经固定，通过设备名识别

为PLC2配置IO地址参数；


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配置完成分别编译两个项目并，下载即可测试并查看结果；


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常见问题：

控制器诊断缓冲区报“IO设备故障-找不到IO设备”？

这是因为控制器无法与智能IO设备取得通信，可以通过以下方式查找故障原因。

（1）确认网络是否是通的，可以使用Ping命令检测网络通断。如果中间经过交换机还要保证交换机支持DCP协议。

（2）检查智能IO设备的名称与源项目名称是否一致。

（3）确认智能IO设备的硬件和软件是否已经下载。

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