操作指南 | GXPI系列模塊與SIEMENS PLC的PROFINET通訊快速配置指南

本文主要介紹吉諾科技GXPI系列模塊通過(guò)PROFINET IO協(xié)議與SIEMENS 1516-3 PN/DP PLC通訊的配置方法，組態(tài)軟件為SIMATIC TIA Portal V16。

1、應(yīng)用設(shè)備

PLC：SIEMENS 1516-3 PN/DP

組態(tài)軟件：TIA Portal V16
吉諾科技IO模塊：GXPI-DIO16

2、操作步驟

一、硬件連接

二、硬件組態(tài)（以新建項(xiàng)目工程為例）

使用博途軟件新建項(xiàng)目，硬件組態(tài)目錄中添加PLC。

1. 添加GSDML文件

在新彈出的硬件組態(tài)界面中，點(diǎn)擊“選項(xiàng)”菜單中的“管理通用站描述文件”，并添加所需要的文件，本次示例是添加GXPI-DIO16的GSDML文件。

2. 硬件組態(tài)及網(wǎng)絡(luò)配置

安裝完GSDML文件后，點(diǎn)擊頁(yè)面中的“網(wǎng)絡(luò)視圖”，進(jìn)行硬件組態(tài)。在最右側(cè)的列表中找到需要添加的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，雙擊進(jìn)行添加。點(diǎn)擊設(shè)備上的“未分配”藍(lán)色字，接著會(huì)彈出網(wǎng)絡(luò)中的控制器，點(diǎn)擊相應(yīng)控制器名稱即可將設(shè)備連接至IO系統(tǒng)。

3. 設(shè)置模塊IP地址和設(shè)備名稱

右擊模塊屬性，分配所需要的名稱及IP地址。

4. 組態(tài)完成后下載程序，分配設(shè)備名稱

點(diǎn)擊設(shè)備視圖的分配設(shè)備名稱，進(jìn)入分配界面后選擇對(duì)應(yīng)的設(shè)備點(diǎn)擊確定。

分配完設(shè)備名稱后在網(wǎng)絡(luò)視圖里面查看當(dāng)前連接狀態(tài)。

綠色對(duì)鉤為通訊正常 

三、快速啟動(dòng)（FSU）功能

1. 需求簡(jiǎn)述

一般工業(yè)以太網(wǎng)通訊設(shè)備與PLC主控制器建立通訊需耗時(shí)幾秒。在汽車行業(yè)的切換焊裝夾具過(guò)程中，頻繁更換作為子站設(shè)備的抓手意味著要不斷斷開和重建連接，每次更換都需等待幾秒，影響生產(chǎn)效率。PROFINET IO的快速啟動(dòng)功能可加速IO設(shè)備（分布式I/O）的啟動(dòng)，將通訊準(zhǔn)備就緒時(shí)間縮短至小于500ms，適用于RT或IRT，有助于解決生產(chǎn)瓶頸。

2. 相關(guān)要求

（1）PROFINET IO快速啟動(dòng)（僅適用于PROFINET RT和IRT）

GSDML專用性：主控制器軟件中的硬件配置需使用專為快速啟動(dòng)改編的GSDML設(shè)備描述文件。

通訊網(wǎng)線要求：特定部位需要使用交叉線（Crossover Cable），連接方式為1-3、2-6交叉，避免使用交換機(jī)，如必須使用，交換機(jī)端口需設(shè)置為非自動(dòng)協(xié)商和百兆全雙工。

參數(shù)設(shè)置：在主控制器軟件中找到設(shè)備網(wǎng)口，按快速啟動(dòng)規(guī)定修改參數(shù)，以簡(jiǎn)化啟動(dòng)流程并縮短響應(yīng)時(shí)間。

（2）標(biāo)準(zhǔn)PROFINET啟動(dòng)功能

標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)采用自動(dòng)設(shè)置，設(shè)備端口自協(xié)商和自交叉功能確定傳輸方式需約3秒。隨后，IO控制器進(jìn)行DCP識(shí)別，判斷設(shè)備名稱是否存在，若存在則進(jìn)行ARP識(shí)別IP地址。從ARP開始到通訊建立約需2秒，因此標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)過(guò)程總計(jì)約5秒（IP地址存在時(shí)）。此過(guò)程主要耗時(shí)在自協(xié)商、自交叉模式及IO連接建立上。

（3）快速啟動(dòng) PROFINET FSU

快速啟動(dòng)要求禁止端口自協(xié)商和自交叉模式，并優(yōu)化IO連接建立過(guò)程。實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)需分布式IO設(shè)備和IO控制器均支持該功能（CPU從固件版本2.6開始支持）。一個(gè)PROFINET IO系統(tǒng)最多可組態(tài)32個(gè)快速啟動(dòng)設(shè)備，但一次最多只能激活8個(gè)?？焖賳?dòng)設(shè)備及相鄰設(shè)備相連端口需禁止自協(xié)商和自交叉模式，并根據(jù)設(shè)備選擇交叉或平行網(wǎng)線。

3. 參數(shù)設(shè)定

（1）PLC網(wǎng)絡(luò)端口的設(shè)定

選擇PLC，鼠標(biāo)右鍵，查看“屬性” → 選中和模塊連接的PLC端口，PRFOFINET端口（X1）→ 下拉菜單 → 高級(jí)選項(xiàng) → 端口（X1 P1 R） → 端口選項(xiàng) → “連接”

傳輸速率/雙工設(shè)置為 TP 100Mbit/s 全雙工

啟動(dòng)自動(dòng)協(xié)商的對(duì)鉤取消掉

（2）GXPI系列模塊參數(shù)設(shè)定

選中需要設(shè)置快速啟動(dòng)的模塊，鼠標(biāo)右鍵，查看“屬性” → 選中模塊和PLC連接的端口 → PRFOFINET端口（X1）

設(shè)置參數(shù)：高級(jí)選項(xiàng) → 接口選項(xiàng) → 勾選“優(yōu)先啟動(dòng)”

高級(jí)選項(xiàng) → Port（X1 P1 R） → 端口選項(xiàng) → “連接”

傳輸速率/雙工設(shè)置為 TP 100Mbit/s 全雙工

啟動(dòng)自動(dòng)協(xié)商的對(duì)鉤取消掉

四、注意事項(xiàng)

實(shí)際連接時(shí)，物理連接必須遵循模塊的網(wǎng)絡(luò)口LK1進(jìn) LK2出的原則。如果LK2連接下一個(gè)模塊，LK2端口也必須設(shè)定Port（X1 P1 R）端口

（1）高級(jí)選項(xiàng) → 接口選項(xiàng) → 勾選“優(yōu)先啟動(dòng)”

（2）傳輸速率/雙工：設(shè)置為 TP 100Mbit/s 全雙工

（3）啟動(dòng)自動(dòng)協(xié)商對(duì)鉤取消掉