怎样理解PROFINET的共享设备功能?

在一些大型的分布式系统中，可能存在多个PROFINET控制器。这些控制器，有时候需要从同一个分布式子站中获取传感器的信号，比如，两个控制器可能都需要某个接近开关的状态，也可能都需要知道某个电机有没有运行。这种情况下，一种解决方案是安装两套硬件分别传给两个控制器，这显然会增加成本和工作量；另一种解决方案就是将这些信号放在同一个分布式子站中，然后共享给两个控制器。这种方案硬件只有一套，却能传送出两套信号，这就是PROFINET的共享设备功能；



要实现设备共享功能，需要控制器和IO设备都支持设备共享功能才可以。举个例子，硬件环境如下：

CPU1513-1PN：读取输入和写入输出；

CPU1516-3PN：读取输入和输出；

ET200SP（IM155-6），接口模块；

DI 8x24VDC HF，数字量输入模块；

DQ 4x24VDC/2A HF，数字量输出模块

功能要求：

    ET200SP作为共享设备，给CPU1513-1PN和CPU1516-3PN提供信号；CPU1513可以读取数字量输入和写入数字量输出；CPU1516只能读取数字量量输入和输出；

说明：

  数字量输入模块DI 8x24VDC HF可以组态为带有内部共享输入(MSI)模式。在这种模式下，输入通道的信号值可以复制到最多三个子模块中。每个子模块可以分配给一个IO控制器，加上基本子模块，总共支持4个IO控制器；复制出来的子模块是虚拟的模块，但是会占用输入缓存区的地址。具体来看下：

先来看基本子模块，它的值占用一个字节(8个位)的输入缓存区；系统同时还为各个值预留了一个位用来标志其状态（0=值错误），因此值的状态占用一个字节(8个位)；这样基本子模块会占用两个字节的输入缓存区；

启用一个内部共享输入子模块后，该模块会复制基本子模块的值及状态值，因此会也会占用两个字节的输入缓存区；

启用第二个MSI子模块和第三个MSI子模块也类似，如下图所示：



类似的，DQ 4x24VDC/2A HF有可以组态内部共享输出（MSO）模式，它把模块的输出复制到输入缓存区中，如下图所示：



有了这些基础知识，接下来我们开始在博途V14中组态：

添加设备CPU1513-1PN和CPU1516-3PN；

添加ET200S接口模块IM155-6，在其中添加数字量模块DI 8x24VDC HF和DQ 4x24VDC/2A HF；

设置DI 8x24VDC HF的属性，在【模块参数】-【DI组态】中，设置共享设备的模块副本为【1个输入副本作为输入】，如下图所示：



设置DQ 4x24VDC/2A HF的属性，在【模块参数】-【DQ组态】中，设置共享设备的模块副本为【1个输入副本作为输入】，如下图所示：



设置IM155-6的IP地址，并取消自动【自动生成PROFINET设备名】，如下图所示：



在网络视图中，复制一个新IM155-6，将其与CPU1516连接；原来的IM155-6与CPU1513连接。确保两个IM155-6有相同的IP地址和设备名称，如下图所示：



分配CPU对IM155-6的访问权限。CPU1513可以访问基本子模块，CPU1516可访问MSI和MSQ模块；

在IO device_1的【模块参数】-【共享设备】中，将MSI_1和MSO_1选择【—】，不将其分配给当前控制器，如下图所示：



在IO device_2的【模块参数】-【共享设备】中，将基本子模块 DI 8x24V DC HF_1和DQ4x24VDC/2A HF_1选择【—】，不将其分配给当前控制器，如下图所示：



注意接口模块在两个项目设置中都要设置成【—】，即不要分配给任何指定的控制器；

这样保存分别下载到两个CPU中，确保两个CPU及子站的IP在同一个网段中，写入设备名称就可以了；