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上海庆惜自动化设备有限公司:
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1 Mini-IP组态功能介绍
1.1 描述
PROFINET存在一些特殊的应用,例如:批量生产的机器设备需要新的方法来分配IP地址和设备名称。其背景就是为了方便用户调试设备而无需的软件工具,例如无需Step7工具软件。况且批量生产出来的设备无需存在设备名和IP地址,方便在同一生产过程中使用该批设备,分配IP地址和设备名使用直接连接的HMI。参考图 1 批量机器概念。机器1为OEM设备制造商生产出来的一系列机器,在生产过程中可能需要X个机器。这里作为智能设备参与生产控制,而生产用户则无需使用Step7来设置IP地址和设备名,仅需要机器的HMI即可。
图 1 批量机器概念
分配给IO控制器的IP地址和设备名已知有2种方法:
通过下载硬件组态其中包含明确的IP地址和设备名到控制器中。
通过Step7菜单命令,PLC->Ethernet->Edit Ethernet Node。
现在可以通过用户程序SFB104来分配IP地址和设备名。
用户程序SFB104分配IP地址和设备名需要:#
Step7 5.5或更高
PN CPU必须支持,S7-300固件版本3.2或更高S7-400固件版本6.0或更高
2 Mini-IP组态功能组态
2.1 智能机器的组态
参照图1的网络拓扑作为一个例子来描述SFB104分配IP地址和设备名的功能。 IO控制器使用 CPU319-3PN/DP v3.2,2个智能机器设备由ET200S IM151-8PN (6ES7 151-8AB01-0AB0) v3.2和WinCC flexible Runtime2007组成。
批量生产的机器设备,根据实际的硬件在Step7中进行硬件组态。新建一个S7-300站,然后打开硬件组态,从硬件目录中直接拖入IM151-8PN/DP CPU v3.2而无需添加机架。参考图 2 IM151-8 PN/DP CPU硬件组态。注意:PROFINET接口 X1的逻辑地址为2047(16#07FF)。
图 2 IM151-8 PN/DP CPU硬件组态
双击该PROFINET接口 X1打开属性窗口,在“General”标签页中,激活“Use different method to obtain device name”,即使用不同的方法来获取设备名。参考图 3 IM151-8接口属性窗口。
图 3 IM151-8接口属性窗口
但此时IP地址的获取也必须“使用不同的方法来获取”。点击图3的“Properties”按钮,弹出以太网接口对话框,激活“Use different method to obtain IP address”,即通过不同的方法来获取IP地址。参考图 4 以太网接口对话框。
图 4 以太网接口对话框
后在图3的属性对话框中,选择“I-device”标签页,激活“i-device mode”,创建输入/输出的传输区域,保存编译硬件,并生成安装该机器设备的GSDML文件。
对于PROFINET智能设备功能,请参考西门子网上课堂《PROFINET智能设备使用入门》如下链接:80146728
在OB1中,编写SFB104,背景DB为DB104,具体的编程如下:
CALL "IP_CONF" , DB104
REQ :=M10.0 //使能,上升沿有效
LADDR :=MW12 //PN接口的地址,这里是16#7FF,参考图2中的X1地址2047
CONF_DB:="CONF_DB" //组态DB,也就是IP和设备名的具体结构,参考图5或该程
DONE :=M10.1 //序块的在线帮助
BUSY :=M10.2
ERROR :=M10.3
STATUS :=MD14
ERR_LOC:=MD18
A M 10.3
JCN kk2
SET
= M 11.3
L MD 14
T MD 30
L MD 18
T MD 34
kk2: NOP 0 //查看错误信息
组态DB的具体结构,请参考SFB104的在线帮助,根据在线帮助,建立一个DB1来作为组态DB。参考图 5 组态DB。
图 5 组态DB
在Step7中设置PG/PC接口为TCP/IP->本机网卡,然后下载机器设备项目到目标设备IM151-8中。由于新的设备没有IP地址,通过“View”按钮,浏览到该设备。参考图 6 选择节点地址对话框。
图 6 选择节点地址对话框
点击“OK”按钮,弹出分配IP对话框, 激活“Permanent”,设置IP地址为192.168.0.7,这样该IP地址可以作为访问地址。点击“Yes”按钮下载组态。参考图 7 分配IP对话框。下载硬件组态和用户程序。
图 7 分配IP对话框
需要注意的是访问地址必需与Step7中的设置的访问地址一致,点击Step7项目的S7 Program(1),然后使用菜单PLC?Access Address,参考图 8 选择访问地址菜单。
图 8 选择访问地址菜单
然后弹出访问地址对话框,设置访问地址,例如192.168.0.7。参考图 9 访问地址界面。只有按照访问地址去下载PLC项目才能监视项目程序。
图 9 访问地址界面
2.2 PROFINET系统的组态
在Step7中对PROFINET IO系统进行硬件组态,参考图 10 PROFINET IO系统组态。该站为CPU319-3PN/DP,且设备名为PN-IO,IP地址是192.168.0.1。插入机器设备的GSDML文件到Ethernet(1)总线上,2个智能机器设备的设备名分别为cccc和dddd。
图 10 PROFINET IO系统组态
双击机器设备cccc、dddd的图标,弹出属性对话框,取消“Assign IP address via IO controller”,即IO控制器不再给IO设备分配IP地址。参考图 11 机器设备属性对话框。
图 11 机器设备属性对话框
后保存编译项目并下载组态到IO控制器中,具体组态PROFINET IO通讯的详细信息请参考网上课堂的
2.3 HMI分配IP地址和设备名
在WinCC flexible中,创建两个画面,其中个画面,加入Alarm view对象,用于查看连接状态。其属性设置参考图 12 画面1组态图 12 。
图 12 画面1组态
另一种方式,双边数据通信通过两个独立的 S7 通信。采用这种方式, 可以在结构上区分发送和接收通道。
图. 02
S7 通信的系统限制由下列参数决定:
CPU 支持的大连接数。
每个接口能够组态的大 S7 连接数。
CPU 所支持的大背景数。
|
F CPU |
大连 接数 |
|
IM151-8F PN/DP CPU |
12 |
|
IM154-8F PN/DP CPU |
16 |
|
IM154-8FX PN/DP CPU |
16 |
|
CPU 315F-2 PN/DP |
16 |
|
CPU 317F-2 PN/DP |
32 |
|
CPU 319F-3 PN/DP |
32 |
|
CPU 414F-3 PN/DP V6 |
64 |
|
CPU 416F-2 DP |
64 |
|
CPU 416F-3 PN/DP V5 |
64 |
|
CPU 416F-3 PN/DP V6 |
96 |
|
WinAC RTX F 2009 |
64 |
|
WinAC RTX F 2010 |
96 |
|
F CPU |
能够组 态的大 S7 连接数 |
|
IM151-8F PN/DP CPU |
10 |
|
IM154-8F PN/DP CPU |
14 |
|
IM154-8FX PN/DP CPU |
14 |
|
CPU 315F-2 PN/DP |
14 |
|
CPU 317F-2 PN/DP |
16 |
|
CPU 319F-3 PN/DP |
16 |
|
CPU 414F-3 PN/DP V6 |
62 |
|
CPU 416F-2 DP with CP443-1 Adv. |
62 |
|
CPU 416F-3 PN/DP V5 |
62 |
|
CPU 416F-3 PN/DP V6 |
94 |
|
WinAC RTX F 2009 |
通过 CP5611: 6 通过 CP5613: 48 通过 CP1616: 30 通过 IE general: 14 |
|
WinAC RTX F 2010 |
通过 CP5611: 6 通过 CP5613: 48 通过 CP1616: 30 通过 IE general: 14 |
|
F CPU |
大背景数 |
|
IM151-8F PN/DP CPU |
32 |
|
IM154-8F PN/DP CPU |
32 |
|
IM154-8FX PN/DP CPU |
32 |
|
CPU 315F-2 PN/DP |
32 |
|
CPU 317F-2 PN/DP |
32 |
|
CPU 319F-3 PN/DP |
32 |
|
CPU 414F-3 PN/DP |
300 (内部接口) |
|
CPU 414F-3 PN/DP with CP443-1 Adv. |
能够配置 1200 个 (预设 300) |
|
CPU 416F-2 DP with CP443-1 Adv. |
固件版本 < V5.2:能够组态 1800 (预设 600) 固件版本 V5.2 之后:能够组态 4000 (预设 600) |
|
CPU 416F-3 PN/DP |
600 (内部接口) |
|
CPU 416F-3 PN/DP with CP443-1 Adv. |
固件版本 < V5.2:能够组态 1800 (预设 600) 固件版本 V5.2 之后:能够组态 4000 (预设 600 ) |
|
WinAC RTX F 2009 |
能够组态 600 (预设 300) |
|
WinAC RTX F 2010 |
能够组态 4000 (预设 600 ) |
CPU 所支持的大连接数
下表给出了F CPU 所支持的大连接数。
能够组态的大的 S7 连接数
下表给出了 F CPU 所支持大组态的 S7 连接数。
大背景数
下表给出了 F CPU 支持的大背景数。
例子
一个319F-3 PN/DP CPU,通过 TCP/IP 建立双边的 S7 安全数据通信。根据数据通信是通过一个或者两个组态的 S7 连接,可以组态另外15个或者14个 S7 连接。
CPU 程序中调用故障安全通信块“F_SENDS7”和“F_RCVS7”用于双边的 S7 数据通信,这些程序块内部分别调用了系统功能块 SFB8 "USEND" 和 SFB9 "URCV"。这样,用户数据和相关的应答被发送和接收。每一个系统功能块 SFB8 "USEND" 和 SFB9 "URCV" 都被分配一个背景数据块。结果,背景数据块的个数(=背景)与通信任务数是相同的。
这意味着在双边数据安全通信的情况下,至少需要执行 4 个通讯任务和需要 4 个背景。这样,CPU 319F-3 PN/DP 剩余 28 个背景。
在 CPU 319F-3 PN/DP 用户程序中,由于大的背景数限制为 32,那么多调用 16 个故障安全通信块 "F_SENDS7" 或 F_RCVS7",因为大的背景数量是不能多于 32。
对于安全双边通信,CPU 319F-3 PN/DP 能够与多 8 个 F CPU 通信。
CPU 319F-3 PN/DP 的安全双边数据通信计算公式
8 "F_SENDS7" + 8 "F_RCVS7" = 16 故障安全通信块
8*("USEND" + "URCV") + 8*("USEND" + "URCV")
= 16 "USEND" + 16 "URCV" = 32 通信任务或背景
注意
对于 F CPU 而言,安全功能是重要的。因此,S7 通信的系统限制不仅由通信连接的数量决定,还与要达到的响应时间有关。如果由于连接数量过多而导致无法满足所需要的响应时间,补救措施如下:
减少通信连接数 。
使用性能更好的 CPU。
S7-200 SMART是西门子针对的OEM市场研发的新一代PLC。作为S7-200CN的升级产品,一方面继承了S7-200CN丰富的功能,另一方面融入了新的亮点,将全面覆盖并越S7-200CN。从产品上市至今,S7-200 SMART在包装、纺织、机床、食品、橡塑等众多行业得到广泛应用,在提升设备性能和降低设备成本上发挥着重要作用。
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新颖的信号板设计可扩展通信端口、数字量通道、模拟量通道。在不额外占用电控柜空间的前提下,信号板扩展能更加贴合用户的实际配置,提升产品的利用率,同时降低用户的扩展成本。
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配备西门子高速处理器芯片,基本指令执行时间可达0.15 μ s,在同级别小型PLC中。一颗强有力的“芯”,能让您在应对繁琐的程序逻辑,复杂的工艺要求时表现的从容不迫。
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中央处理单元 CPU 订货号
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· CPU ST20 标准型CPU模块,晶体管输出,24VDC供电,12输入/8输出6ES7 288-1ST20-0AA0
· CPU SR30 标准型CPU模块,继电器输出,220VAC供电,18输入/12输出6ES7 288-1SR30-0AA0
· CPU ST30 标准型CPU模块,晶体管输出,24VDC供电,18输入/12输出6ES7 288-1ST30-0AA0
· CPU SR40 标准型 CPU 模块,继电器输出,220 V AC 供电,24 输入/16 输出6ES7 288-1SR40-0AA0
· CPU ST40 标准型 CPU 模块,晶体管输出,24 V DC 供电,24 输入/16 输出6ES7 288-1ST40-0AA0
· CPU SR60 标准型 CPU 模块,继电器输出,220 V AC 供电,36 输入/24 输出6ES7 288-1SR60-0AA0
· CPU ST60 标准型 CPU 模块,晶体管输出,24 V DC 供电,36 输入/24 输出6ES7 288-1ST60-0AA0
· CPU CR40 经济型 CPU 模块,继电器输出,220 V AC 供电,24 输入/16 输出6ES7 288-1CR40-0AA0
· CPU CR60 经济型CPU模块,继电器输出,220VAC供电,36输入/24输出6ES7 288-1CR60-0AA0
· 扩展模块 EM 订货号
· EM DE08 数字量输入模块,8 x 24 V DC 输入6ES7 288-2DE08-0AA0
· EM DE16 数字量输入模块, 16×24 V DC 输入6ES7 288-2DE16-0AA0
· EM DR08 数字量输出模块,8 x 继电器输出6ES7 288-2DR08-0AA0
· EM DT08 数字量输出模块,8 x 24 V DC 输出6ES7 288-2DT08-0AA0
· EM QT16 数字量输出模块,16×24 V DC 输出6ES7 288-2QT16-0AA0
· EM QR16 数字量输出模块, 16×继电器输出6ES7 288-2QR16-0AA0
· EM DR16 数字量输入/输出模块,8 x 24 V DC 输入/8 x 继电器输出6ES7 288-2DR16-0AA0
· EM DR32 数字量输入/输出模块,16×24 V DC 输入/16 x 继电器输出6ES7 288-2DR32-0AA0
· EM DT16 数字量输入/输出模块,8 x 24 V DC 输入/8 x 24 V DC 输出6ES7 288-2DT16-0AA0
· EM DT32 数字量输入/输出模块,16 x 24 V DC 输入/16 x 24 V DC 输出6ES7 288-2DT32-0AA0
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· EM AE08 模拟量输入模块,8输入6ES7 288-3AE08-0AA0
· EM AQ02 模拟量输出模块,2 输出6ES7 288-3AQ02-0AA0
· EM AQ04 模拟量输出模块,4输出6ES7 288-3AQ04-0AA0
· EM AM03 模拟量输入/输出模块,2输入/1输出6ES7 288-3AM03-0AA0
· EM AM06 模拟量输入/输出模块,4 输入/2 输出6ES7 288-3AM06-0AA0
· EM AR02 热电阻输入模块,2 通道6ES7 288-3AR02-0AA0
· EM AR04 热电阻输入模块,4输入6ES7 288-3AR04-0AA0
· EM AT04 热电偶输入模块,4通道6ES7 288-3AT04-0AA0
· EM DP01 PROFIBUS-DP从站模块6ES7 288-7DP01-0AA0
· 信号板 SB 订货号
· SB CM01 通信信号板,RS485/RS232 6ES7 288-5CM01-0AA0
· SB DT04 数字量扩展信号板,2 x 24 V DC 输入/2 x 24 V DC 输出 6ES7 288-5DT04-0AA0
· SB AE01 模拟量扩展信号板,1×12位模拟量输入6ES7 288-5AE01-0AA0
· SB AQ01 模拟量扩展信号板,1 x 12 位模拟量输出6ES7 288-5AQ01-0AA0
· SB BA01 电池信号板,支持 CR1025 纽扣电池(电池单独购买) 6ES7 288-5BA01-0AA0
· 附件订货号
· I/O扩展电缆 S7-200 SMART I/O 扩展电缆,长度1米6ES7 288-6EC01-0AA0
· PM207 S7-200 SMART 配套电源,24 V DC/3 A 6ES7 288-0CD10-0AA0
· PM207 S7-200 SMART 配套电源,24 V DC/5 A 6ES7 288-0ED10-0AA0
· CSM1277 以太网交换机,4 端口6GK7 277-1AA00-0AA0
· SCALANCE XB005 以太网交换机,5端口6GK5 005-0BA00-1AB2
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· SMART 700 IE V3 新一代SMART LINE触摸屏,7寸,64K色,集成以太网口,USB2.0 host接口,RTC,归档记录功能6AV6 648-0CC11-3AX0
· SMART 1000 IE V3 新一代SMART LINE触摸屏,10.2寸,64K色,集成以太网口,USB2.0 host接口,RTC,归档记录功能6AV6 648-0CE11-3AX0
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