干货 | Profinet了解多少？从理论到使用详解 / 开普饭

●PROFINETIO概述●

PROFINET是一种用于工业自动化领域的创新、开放式以太网标准（IEC61158）。使用PROFINET，设备可以从现场级连接到管理级。

· PROFINET用于自动化的开放式工业以太网标准。

· PROFINET基于工业以太网。

· PROFINET采用TCP/IP和IT标准。

· PROFINET是一种实时以太网。

· PROFINET实现现场总线系统的无缝集成。

通过PROFINET，分布式现场设备（如现场IO设备，例如信号模板）可直接连接到工业以太网，与PLC等设备通讯。并且可以达到与现场总线相同或更优越的响应时间，其典型的响应时间在10ms的数量级，完全满足现场级的使用。

在使用Step7 进行组态的过程中，这些现场设备（IOdevice, IO设备）制定由一个中央控制器(IOcontroller, IO控制器)。借助于具有PROFINET的能力接口或代理服务器，现有的模板或设备仍可以继续使用，从而保护PROFIBUS用户的投资。

IOSupervisor（IO监视设备）用于HMI和诊断。

在PROFINET的结构中，PROFINETIO是一个执行模块化，分布式应用的通讯概念。PROFINETIO能让您从您所熟悉的PROFIBUS一样，创造出自动化的解决方案。所以不管您组态PROFINETIO或PROFIBUS，在STEP7中有着相同的应用程序外观

●PROFINETIO现场设备简介●

以下SIMATIC产品用于PROFINET分布式设备：

· IM151-3 PN 作为IO设备直接连接ET200S的接口模块。

·CPU317-2DP/PN或CPU315-2DP/PN作为IO控制器的CPU模块，用于处理过程信号和直接将现场设备连接到工业以太网。

· IE/PBLINKPNIO将现有的PROFIBUS设备透明的连接到PROFINET的代理设备。

· IWLAN/PBLINKPNIO将PROFIBUS设备通过无线的方式透明的连接到PROFINET的代理设备。

·CP343-1用于连接S7-300到PROFINET，连接现场设备的通讯处理器。

·CP443-1 Advanced用于连接S7-400到PROFINET，连接现场设备并带有集成的WEB服务器和集成的交换机的通讯处理器。

·CP1616可作为IO设备。用于连接PC到PROFINET，连接现场设备并带有集成交换机的通讯处理器。

· SOFTPNIO作为IO控制器，用于运行编程器或PC的通讯软件。

· STEP7用于已有的PROFIBUS进行传统方式组态PROFINET

●PNIO组态●

PROFINETIO的IO现场设备在PROFINET上有着相同的等级，在网络组态时分配给一个IO控制器。现场IO设备的文件描述定义在GSD(XML)文件。

1. 导入GSD文件，并在Step7中进行硬件组态

2. 编写相关程序，下载到IO控制器中

3. IO控制器和IO设备自动的交换数据

3.1本例设备简介

●PNIO的组态步骤●

4.1 打开Step7软件

在桌面上选择Step7图标SIMATIC Manager，并双击。

4.2 新新建建一一个个项项目目

点击工具栏中的按钮，弹出Newproject(新建项目)对话框。在Name: 栏中写入要新建的工程名，PNController_IODevice1。

点击“OK”按钮，在SIMATIC Manager中新建了该工程。

4.3 添加IOController

在SIMATIC Manager左侧栏内，右键点击，弹出菜单，插入一个S7-300站。

将站加进程序中

点击硬件组态

右侧栏内为产品分类，点击SIMATIC 300图标的+号。找到RACK300的机架Rail，用鼠标拖拽到左上侧的空白栏内。

在这个机架中添加IO控制器的CPU模块，找到CPU-300的CPU315-2PN/DP的版本V2.6，使用鼠标拖拽到机架的2号槽中。

加进去的时候弹出网络配置，点击“NEW”按钮，增加新网络。

点击OK,可以看到PLC已经添加完成，并且在软件里可以看到PROFINET的标志。

4.5 对IODevice进进行行硬硬件件组组态态

在这个子网Ethernet(1)中，配置另外两个IO设备站，配置IO设备站与配置PROFIBUS从站类似。同样在右侧的栏内找到需要组态的PROFINETIO的ET200S的标

识，并且找到与相应的硬件相同的订货号的ET200S接口模块。

用鼠标双击(1)IM151-3图标，弹出该ET200S的属性界面。可以看到对于ET200S的简单描述，订货号，设备名称，设备号码和IP地址。其中Device Name设备名

称可以根据工艺的需要来自行修改，这里改为ET200S1。Device Number设备号码用于表示设备的个数。IP地址也可以根据需要来修改。这里使用默认状

态192.168.0.2。点击OK按钮，关闭该对话框。

使用同样的方式在右侧的产品栏内，选择其它ET200S的模块添加到IO设备的模块列表中。

使用同样的方式组态另一个ET200S站，并改其Device name为ET200S2。也可以使用鼠标点击ET200S1的图标，加上Ctrl键，复制出另一个ET200S2站。因为

实际的组态中两个ET200S的硬件组态是相同的。IP地址保持默认状态，192.168.0.3。可以看到DI模版地址分别为2.0至2.3，3.0至3.3。DO模板的地址分别

为2.0至2.1，3.0至3.1。点击工具栏图标，完成对该项目的硬件组态完成编译和保存。

4.6 编编写写用用户户程程序序

在SIMATIC Manager中，依照等级次序，点击+号至Blocks。

可以看见右侧栏内的OB1，双击OB1，进入LAD/STL/FBD的编程界面中。使用STL语言编程。根据在硬件组态中的ET200S两个站的DI，DO模板地址，

在Network1中，对ET200S1进行数据读写；在Network2中，对ET200S2进行数据读写。点击工具栏进行保存。

4.7 设置PG/PC接口

对于PROFINET的组态下载和调试，使用TCP/IP协议，所以在SIMATIC Manager中选择Options菜单，选择“Set PG/PCInterace...”

选择TCP/IP->Intel(R) PRO/1000MT...接口参数。其中Intel(R) PRO/1000MT...表示本台PG/PC的以太网卡。点击OK即可。

可以在SIMATIC Manager的界面的状态栏中，发现已经选择的PG/PC接口。

对本台PG/PC作为IOsupervisor，通过一根FC标准以太网线连接SCALANCEX206-1交换机。双击本地网络连接图标，给本机设置IP地址192.168.0.100。注

意要使各台PN设备要在同一个网段上192.168.0.0。

4.8 设置IO设备名

从图中看到两个ET200S站的一些信息。IP地址，由于没有下载PLC的硬件组态，故没有IP地址。MAC地址，是ET200S的PN接口模块在出厂时固化的硬件地址，不能修改。设备类型，此时指示在Ethernet(1)上的PNIO的类型均为ET200S。设备名，目前在ET200S的MMC卡中没有存储任何信息。通过下拉菜单

指示硬件组态的ET200S的设备名称为ET200S1，根据不同的MAC地址，通过鼠标选择不同ET200S设备。选择MAC地

址为08-00-06-6B-F7-A6的ET200S，通过“ASSIGN NAME”按钮，给其命名ET200S1

ET200S1的MAC地址在IM151-3的接口模块上，打开接口模块的前盖，可以看见相应的MAC地址。

ET200S2的MAC地址在IM151-3的接口模块上，打开接口模块的前盖，可以看见相应的MAC地址.

来查看组态的设备名是否正确。绿色的√，表示正确。

设置完毕后保存和编译刚刚的组态。

4.9 下下载载硬硬件件组组态

点击OK下载。会弹出一个对话框，询问是否给IO控制器的IP地址设置为192.168.0.1。点击yes。

让PLC运行即可

4.10 下下载载用用户户程程序序

在SIMATIC Manager中用鼠标点击左侧栏内的Blocks。

点击工具栏中的按钮，下载用户程序.

4.11 测测试试用用户户程程序序

然后，双击OB1，打开用户编程界面。用鼠标点击工具栏中的眼镜图标，进行在线测试用户程序。在线后，编程界面的标题栏，状态栏显示绿色。并且在程序窗口的右侧，出现程序指令的状态字。在STANDARD的栏下表示的是各个字的在线值。由于对于此位置的在线值，不能以二进制形式表示，那么也就不能清晰的显示二进制DI和DO的信号状态。可以使用变量表的方式来观察。