PROFINET智能从站在硬件配置中的应用

周生伟，张金龙

（济南二机床集团有限公司，山东 济南 250022）

PROFINET智能从站在硬件配置中的应用

周生伟，张金龙

（济南二机床集团有限公司，山东 济南 250022）

智能从站可节省硬件成本，具有传输速率快、数据量大的优点。文章详细描述了I－Device智能从站的构建过程，为类似硬件配置提供了一个可借鉴的解决方案。

智能从站；以太网；PROFINET；GSD；D445

PROFINET总线是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。PROFINET为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案，并且作为跨供应商的技术，可完全兼容工业以太网和现有的现场总线（Profibus、DeviceNet等）技术，具有通讯速率快、抗干扰能力强等其他总线无法比拟的优点，可以同时传递实时数据和标准的TCP/IP数据。

在实际应用中，特别是大型设备中，通信分站较多，不同的CPU之间需要用耦合器进行通信，线路繁杂且费用高。而应用PROFINET智能从站技术则能很好地解决这一问题。I－Device智能从站是一种非常好的CPU之间实现通讯的途径，可节省硬件成本，只需用交换机或直插网线的方式，在硬件配置中稍作处理，就可以轻松实现CPU之间的数据交换。IDevice智能从站通讯长度最大可达到1024字节，通讯速率高。

西门子CPU317－2PN/DP与D435以上版本都支持I－Device功能。在硬件配置中，该PN设备可以同时作为IO控制器和IO设备。一个PN智能设备功能不但可以作为一个智能处理单元处理生产工艺过程，而且可以和IO控制器之间交换过程数据。因此，智能从站CPU自身实现运动控制功能的同时，相应的过程值发送至上层的IO控制器再做相关的处理。

1 配置方法

以实际生产中经常使用的西门子CPU319与SIMOTION D445通讯为例，说明智能从站组态的详细过程。如图1所示。

图1 CPU319与D445的集成

IO控制器CPU319－3PN/DP通过SCALANCE交换机连接SIMOTION D445的X150口，D445作为运动控制器控制各轴运动，同时作为IO设备与CPU通讯，D445就是该系统中的智能从站。

在Step7中对SIMOTION智能从站进行硬件组态，如图2所示。

图2 D445硬件配置

使用鼠标双击该站D445的硬件组态中的X150槽PNxIO，弹出其属性对话框，如图3所示。

选择“I－Device”标签页，激活“I－device mode”选项，取消“Parameter assignment for the PN interfaceand its ports on the higher－level IO－controller”和“Operate as higher－level shared device”两个选项。前者表示PN接口和端口的属性参数由上层IO控制器分配；后者表示该智能设备可以作为共享设备。

图3 I－Device属性对话框

对于传输区域（Transfer area），点击“New”按钮，创建IO控制器和智能从站之间数据通信的传输区域。传输区域有2种类型，一种是应用（Application）传输区域，即控制器访问智能设备的用户程序接口。另一种是I/O传输区域，即控制器可直接访问智能设备的IO，而智能设备不能处理该IO。由于CPU319不支持I/O传输区域，这里使用应用传输区域，分别创建输入地址区和输出地址区为64个字节。

保存和编译该站，然后在HW Config界面中选择菜单“Options”-“Create GSD file for I-device”，为主站创建智能设备的GSD文件。安装生成的GSD文件到Step7硬件组态列表中。

如图4所示，打开CPU319的HARDWARE配置界面，将 D445作为分站插入 CPU319的PROFINET总线上。

图4 主站配置界面

打开STEP7的程序块，用SFC14、SFC15读写数据区交换数据。

最后保存编译项目并给IO设备分配设备名，并下载组态到IO控制器中实现PROFINET IO通讯。

2 总结

硬件组态的传输地址长度如果过长，会影响IO系统的实时通信响应速度。在该例中，智能从站读写长度都为64个字节，通过实际验证响应速度丝毫不受影响。

[1]西门子公司，编.Siemens D445使用说明书.西门子公司，2008.

[2]西门子公司，编.Siemens STEP－7应用编程.西门子公司，2008.

[3]西门子公司，编.Siemens STEP－7硬件安装.西门子公司，2005.

Application of PROFINET aptitude embranchment in hardware configuration

ZHOU Shengwei,ZHANG Jinlong
（Jier Machine-Tool Group Co.,Ltd.,Jinan 250022,Shandong China）

The aptitude embranchment can save hardware cost withhigh transfer rate and large data.The establishing process of I-Device aptitude embranchment has been described in the text in detail,which provides reference for solution of similar hardware configuration.

Ethernet;Aptitude embranchment;GSD;D445

TN915.04

B

10.16316/j.issn.1672－0121.2016.04.023

1672－0121（2016）04－0075－02

2016－03－07；

2016－05－14

周生伟（1978－），男，工程师，从事锻压设备、自动化设备电气设计与改进。E－mail：boyzhou21＠163.com