將智能設備組態(tài)為共享設備

時間：2021-08-31作者：上海騰希電氣技術(shù)有限公司瀏覽：197

將智能設備組態(tài)為共享設備



以下描述了如何使用 STEP 7 V13 及以上版本將 S7-1500 組態(tài)為智能設備，然后將其作為共享設備在兩個項目中使用。

對于不同的 IO 控制器系列，通常也可以使用不同工程組態(tài)工具進行“分布式”組態(tài)。以下描述的步驟基于 STEP 7 V13，并且**用于組態(tài)兩個 S7-1500 系列 IO 控制器，這兩個 IO 控制器共享智能設備的傳送區(qū)作為共享設備。智能設備本身也是一個 S7-1500 CPU。

首先介紹常規(guī)概念。

以下部分將通過示例分步介紹操作步驟：使用每個 IO 控制器創(chuàng)建了三個項目（PLC-I-Device、PLC_1 和 PLC_2）。

PLC-I-Device 用于組態(tài)智能設備。PLC-I-Device 的 PROFINET GSD 變量在 PLC_1 和 PLC_2 項目中用于分配各個上位 IO 控制器的傳送區(qū)。

共享智能設備概念

在介紹“共享智能設備”概念時，需要對兩個角色進行說明：

“制造商”角色（例如機器制造商）：制造商組態(tài)執(zhí)行特定自動化任務的智能設備并對其進行編程。傳送區(qū)被定義為機器操作員的 I/O 接口。這些傳送區(qū)可以分配給不同的 IO 控制器。為連接到上位 IO 控制器，制造商提供了 PROFINET GSD 文件并提供了可以通過其訪問智能設備的傳送區(qū)。

“操作員”角色：操作員在組態(tài) PROFINET IO 系統(tǒng)時使用智能設備作為 PROFINET GSD 變量，并* IO 控制器用于訪問傳送區(qū)的 I/O 地址。

制造商視圖

分配參數(shù)時，* S7-1500 CPU 作為智能設備，并采用集中式和分布式 I/O。以下設置非常重要：

必需的傳輸區(qū)

可訪問該智能設備的 IO 控制器數(shù)量（共享設備數(shù)始終大于 1?。?/p>

特殊說明：智能設備的組態(tài)不含上位 IO 控制器。因此在創(chuàng)建用戶程序以從傳送區(qū)編輯地址時，僅傳送區(qū)的本地 I/O 地址可用（=“智能設備中的地址”）。

除了與上位 IO 控制器的連接外，已完全組態(tài)的智能設備將裝載到 S7-1500 CPU。

用戶可以從智能設備組態(tài)導出 PROFINET GSD 文件。




操作員視圖

必須在使用該共享智能設備組態(tài) PROFINET IO 系統(tǒng)時相關的所有工程組態(tài)系統(tǒng)中，安裝從智能設備組態(tài)創(chuàng)建的 PROFINET GSD 文件。如果在使用該智能設備的地方都使用 STEP 7 V13 組態(tài)，那么在 STEP 7 中安裝 GSD 文件即可。

每個在自身項目中分配了共享智能設備傳輸區(qū)的上位 IO 控制器。

可以在相關項目的 PROFINET IO 系統(tǒng)中將智能設備組態(tài)為一個 GSD 變量。在 STEP 7 V13 中，安裝后該智能設備位于“其它現(xiàn)場設備 > PROFINET IO > PLC 與 CP”(Other field devices > PROFINET IO > PLCs & CPs) 下。

每次在共享智能設備與共享傳輸區(qū)的其中一個上位 IO 控制器之間進行分配時，都需要單獨的項目。

下圖顯示了共享智能設備到上位 IO 控制器 PLC_1 的分配情況。

對于每個上位 IO 控制器，必須創(chuàng)建包含相同共享智能設備的單獨設備，并為 IO 控制器分配訪問所需部分傳輸區(qū)的權(quán)限。

在每個相關項目中，定義哪些傳送區(qū)被專門分配給上位 IO 控制器（默認設置：全部）?？梢詫⑵渌鼈魉蛥^(qū)設置為“---”（不分配）。進行該設置后，本地 IO 控制器將無法訪問此傳送區(qū)，因而可將其分配給另一個項目中的其它 IO 控制器。

用戶可以通過設備總覽中的 IO 控制器視圖調(diào)整地址。要打開設備總覽，請雙擊智能設備。

要求

STEP 7 V13 及以上版本

在 STEP 7 V13 或較高版本的環(huán)境中：僅 CPU 15XX FW 1.5 及以上版本可以組態(tài)為共享智能設備（無 CPU 31X、CPU 41X 或 CPU 12XX）。

在其它有權(quán)訪問共享智能設備的 IO 控制器的環(huán)境中：對應的工程組態(tài)工具，例如適用于 CPU 31x-3 PN/DP 的 STEP 7 V5.5 + SP 3。

操作步驟 - 創(chuàng)建 PLC-I-device 項目

要使用共享智能設備創(chuàng)建項目，請按以下步驟操作：

啟動 STEP 7。

創(chuàng)建一個名為“PLC-I-device”的新項目。

從網(wǎng)絡視圖的硬件目錄中插入一個 CPU 1518-4 PN/DP。*名稱“PLC-I-device”。

雙擊 IO 設備并組態(tài)所有必需的模塊及子模塊。

分配模塊參數(shù)。

特別是，必須在 PROFINET 接口 [X1] 的區(qū)域中對 CPU 進行以下設置：

- 在“操作模式”(Operating mode) 區(qū)域中啟用“IO 設備”(IO device) 選項。

- 在“操作模式”>“智能設備組態(tài)”("Operating mode" > "I-device configuration") 區(qū)域中組態(tài)傳送區(qū)?！癐O 控制器中的地址”(Address in IO controller) 列仍為空，這是因為未分配 IO 控制器。

注：要將輸入?yún)^(qū)改為輸出區(qū)或者反之，則必須導航至相應傳送區(qū)的區(qū)域。

- 選擇將在運行期間訪問共享智能設備的 IO 控制器的數(shù)量（“模式 > 實時設置”(Mode > Real time settings) 區(qū)域，“共享設備”(Shared Device) 部分）。

保存該項目。

單擊“導出”(Export) 按鈕（“模式”>“智能設備組態(tài)”("Mode" > "I-device configuration") 區(qū)域，“導出通用站描述文件 (GSD)”(Export general station description file (GSD)） 部分）。

例如，如果不更改“導出”(Export) 對話框中的名稱，GSD 文件則采用“GSDML-V2.31-#Siemens-PreConf_PLC-I-Device-20130925-123456”格式的名稱。

操作步驟 - 創(chuàng)建 PLC_1 項目

要使用共享智能設備創(chuàng)建**個項目，請按以下步驟操作：

啟動 STEP 7。

通過導出智能設備 CPU (PLC-I-Device) 安裝 PROFINET GSD 文件。

創(chuàng)建名為“PLC_1”的新項目。

將 CPU 1516-3 PN/DP 插入到網(wǎng)絡視圖中。該 CPU 的名稱應為“PLC_1”。

從硬件目錄插入智能設備（硬件目錄：其它現(xiàn)場設備 > PROFINET IO > PLC 與 CP (Other field devices > PROFINET IO > PLCs & CPs)）。

將 IO 控制器“PLC_1”分配給智能設備。

在智能設備的屬性中選擇“共享設備”(Shared Device) 區(qū)域。

在表中，所有傳送區(qū)和 PROFINET 接口都分配給本地 IO 控制器 (PLC_1)。

定義 PLC_1 CPU 不應訪問的傳送區(qū)。為這些區(qū)域選擇“---”條目。這些傳送區(qū)是為 PLC_2 提供的。

保存該項目。

操作步驟 - 創(chuàng)建 PLC_2 項目

要使用共享設備創(chuàng)建*二個項目，請按以下步驟操作：

再次啟動 STEP 7。

將打開 STEP 7 的一個新實例。

在新實例中，創(chuàng)建一個名為“PLC_2”的新項目。

將 CPU 1516-3 PN/DP 插入到網(wǎng)絡視圖中。*名稱“PLC_2”。

從硬件目錄插入智能設備（硬件目錄：其它現(xiàn)場設備 > PROFINET IO > PLC 與 CP (Other field devices > PROFINET IO > PLCs & CPs)）。

將 IO 控制器“PLC_2”分配給智能設備。

就如同在 PLC_1 項目中一樣，調(diào)整對傳送區(qū)的訪問權(quán)。確保沒有重復的分配結(jié)果。

調(diào)整子網(wǎng)和 PROFINET 接口的參數(shù)。因為共享智能設備涉及到不同項目中的相同設備，所以這些數(shù)據(jù)必須匹配。

保存該項目。

兩個項目現(xiàn)在有同樣組態(tài)的共享智能設備。在下一步中，仍然應在不同的項目中檢查 IO 控制器訪問權(quán)和 PROFINET 接口的參數(shù)。

匯總 - 分配共享設備的訪問權(quán)限

傳送區(qū)可以自動分配給本地 IO 控制器。要更改分配情況，請按以下步驟操作：

單擊“PLC_1”項目的網(wǎng)絡視圖中的“PLC_I-Device”設備，并選擇“共享設備”(Shared Device) 區(qū)域。

將會出現(xiàn)一張表，顯示有權(quán)訪問每個已組態(tài)傳送區(qū)的 CPU。默認設置是本地 CPU 有權(quán)訪問所有模塊和子模塊。

保持仍保留在本地 CPU 地址范圍內(nèi)的所有傳送區(qū)的設置“PLC_1”

從“PLC_2”項目中，為將位于“PLC_2”CPU 地址范圍內(nèi)的所有傳送區(qū)選擇設置“---”。這意味著項目外的 IO 控制器將有權(quán)訪問傳送區(qū)。

對于其余項目，使用相同的步驟。

最后，檢查兩個項目中每個模塊或子模塊的訪問權(quán)設置是否“完整”。這意味著如果本地 CPU 在一個項目中有訪問權(quán)，那么必須在另一個項目中設置選項“---”，反之亦然。

特殊說明：PROFINET 接口的選項“---”，該端口將導致相關參數(shù)禁用且無法更改。PROFINET 接口的參數(shù)和端口參數(shù)只能在其 PROFINET 接口分配給本地 CPU 的項目中編輯。無論怎樣，兩個項目中的端口都可以互連。

檢查是否為所有項目中的共享設備設置了相同的 IP 地址參數(shù)和設備名稱。

檢查是否在所有項目中為連接共享設備的子網(wǎng)設置了相同的 S7 子網(wǎng) ID（子網(wǎng)屬性，巡視窗口中的“常規(guī)”(General) 區(qū)域）。

提示 如果更改智能設備（例如，更改傳送區(qū)的數(shù)量或長度）： 再次將智能設備導出為 GSD 文件。在每個使用智能設備作為共享設備的項目中重新安裝 GSD 文件。確保僅一個 IO 控制器有權(quán)訪問傳送區(qū)。




操作步驟 - 調(diào)整實時設置

為確保所有 IO 控制器和共享設備使用適當?shù)陌l(fā)送時鐘運行，并確保根據(jù)通信負載正確計算較新時間，必須調(diào)整并檢查以下設置：

必須為每個有權(quán)訪問共享設備的模塊或子模塊的 IO 控制器設置相同的發(fā)送時鐘：

- 如果使用 STEP 7 (TIA Portal) 組態(tài) IO 控制器：

打開相應的項目。

選擇 IO 控制器的 PROFINET 接口。

在巡視窗口中選擇“**選項 > 實時設置 > IO 通信”(Advanced options > Real-time settings > IO communication) 區(qū)域，并設置共享的發(fā)送時鐘。

- 如果使用其它工程組態(tài)工具組態(tài) IO 控制器：

在 STEP 7 (TIA Portal) 中選擇共享設備的 PROFINET 接口，并在共享設備上讀出發(fā)送時鐘（“**選項 > 實時設置”(Advanced options > Real-time settings) 區(qū)域）

在工程組態(tài)工具中輸入讀取發(fā)送時鐘。

- 特殊說明：如果在 STEP 7（TIA Portal 或 V5.5）中組態(tài)有權(quán)訪問共享智能設備的所有 IO 控制器，則可以在 IO 控制器上設置比共享設備支持的發(fā)送時鐘較短的發(fā)送時鐘（發(fā)送時鐘調(diào)整）。

編譯和加載

必須編譯不同 IO 控制器的組態(tài)，并將其一個接一個地加載到 CPU。

由于對單獨項目進行分布式組態(tài)，在訪問參數(shù)分配錯誤時，STEP 7 不輸出一致性錯誤。訪問參數(shù)分配錯誤的示例：

多個 IO 控制器可以訪問同一個模塊

IP 地址參數(shù)或發(fā)送時鐘不同

在操作之前這些錯誤沒什么影響，且這些錯誤將輸出為組態(tài)錯誤。


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