网络交换机;工控机等工业自动化的设计、技术开发、项目选型安装调试等相关服务。西门子中国有限公司授权合作伙伴——浔之漫智控技术(上海)有限公司,作为西门子中国有限公司授权合作伙伴,浔之漫智控技术(上海)有限公司代理经销西门子产品供应全国,西门子工控设备包括S7-200SMART、 S7-200CN、S7-300、S7-400、S7-1200、S7-1500、S7-ET200SP 等各类工业自动化产品。公司国际化工业自动化科技产品供应商,是专业从事工业自动化控制系统、机电一体化装备和信息化软件系统概述
在 PROFIBUS DP 上,所有从站会在一个 DP 周期内依次响应主站。 此时,主站会向各
从站发送自己的输出数据(设定值),并读取各从站反馈的输入数据(实际值)。 使用
“从站-从站”通讯功能后,各个驱动(从站)之间可以更快地交换数据,无需主站参与。
此处说明的功能会涉及到以下术语:
● 从站-从站”通讯
● 数据交换广播(DXB.req)
● “从站-从站”通讯(下文使用该术语)在“从站-从站”通讯功能中,必须至少有一个从站用作“Publisher”,即发布方。
在主站传送输出数据时,它会通过不同的第 2 层功能码(DXB.req)响应发布方。 接着发布
方会向主站发送自己的输入数据,并向所有总线节点发送广播报文。订阅方(Subscriber )会分析由发布方发送的广播报文,并将接收到的数据用作设定值。
这些设定值的使用情况取决于报文设计(p0922),或者也可以使用从主站接收的设定值。
链接和分支
在订阅方中设计的链接(和发布方的连接)包含以下信息:
● 应该由哪个发布方发送输入数据?
● 传送哪些输入数据?
● 附加的设定值传送到哪里?
在一个链接内可以有多个分支。 通过一个分支可以将多个不关联的输入数据或输入数据
区用作设定值。
前提条件和边界条件
在使用“从站-从站”通讯功能时应注意以下附加条件:
● STARTER 版本 4.2 或以上
● Drive ES Basic 版本 5.3 SP3 或以上
● 固件版本 4.3 或以上
● 每个驱动的最大过程数据数量可如下计算:r2050 中的数值减去已使用的源
● 连到发布方的 4 个链接
应用
通过“从-从通讯”功能实现的应用有:
● 轴耦合(推荐用于等时同步运行)IMOTION C 是一款采用 SIMATIC S7-300 设计的运动控制器。
其提供两种型号,接口不同,但运动控制功能或性能都相同。除了已经集成的 I/O 外,两种控制器还可通过 SIMATIC S7-300 系列的 I/O 模块加以扩展。
SIMOTION C240 是采用模拟量设定值接口和步进驱动器的应用的理想解决方案。它具有四个内置驱动器和编码器接口,非常适合机器改装项目。
SIMOTION C240 PN 可用于基于 PROFINET 的机器自动化项目。这种控制器具有三个 PROFINET 端口,除支持 TCP/IP 和 RT 通信外,还支持具有 IRT 功能的 PROFINET。它能够操作采用 PROFIdrive 行规的 PROFINET 驱动器以及 PROFINET I/O(如高速 SIMATIC ET 200SP)。
两种型号都另外配备两个 PROFIBUS 接口,通过这两个接口可以连接支持 PROFIdrive 行规和标准 I/O 的驱动。除此以外,两个控制器还具有工业以太网接口,从而提供更多的通信选项。
SIMOTION P – 对其他任务开放
订阅方的设定值分配
关于设定值的信息
● 设定值数量
在建立总线通讯时,主站通过配置报文(ChkCfg)通知从站有关需要传送的设定值(过
程数据)数量的信息。
● 设定值内容
数据的结构和内容由“SINAMICS 从站”上本地的过程数据配置确定。
● 作为标准从站运行
驱动设备(从站)只从主站的输出数据获取设定值。
● 作为订阅方运行
从站作为订阅方运行时,会从一个或多个发布方获取一部分设定值,而不是从主站获
取。
在建立总线通讯时,从站通过设置报文和配置报文获得设定值的分配信息。
9.3.4.3 /设置从-从通讯
无论是在发布方中还是在订阅方中,都需要“从站-从站”通讯功能,但只需要在订阅方
中设置该功能。 在总线启动时,发布方自动。
在发布方中
借助订阅者上配置的链接,主站可以了解它需要响应的从站发布方,响应通过不同的第 2
层功能码(DXB 请求)进行。
接着发布方不仅会向主站发送自己的输入数据,而且会向所有总线节点发送广播报文。
该设置通过总线配置工具(如 HW-Config)自动进行。
在订阅方中
应成为订阅方的从站需要使用一张筛选表。 该从站必须知道哪些设定值是来自主站,哪
些来自发布方。
筛选表通过总线配置工具(如 HW-Config))创建。配置报文(ChkCfg)
从站可以通过配置报文了解,从主站接收到了多少设定值,并向主站发送了多少实际值。
在“从站-从站”通讯中,每个分支都需要一个专用的空标识。 该标识由 PROFIBUS 配置工
具如“HW-Config”生成,并通过 ChkCfg 传送到需要作为订阅方工作的驱动设备中。1. 可以在 PROFIBUS 报文一览中查看驱动对象的报文部分,此处是 SERVO_01。 然后
选择报文类型“Free telegram configuration with BICO”。
2. 接着,根据在“HW Config”中的设置输入报文的输入数据长度和输出数据长度, 在“从
站-从站”通讯连接中,输入数据由主站的报文和“从站-从站”通讯数据构成。
3. 然后在报文选择栏中将报文部分设为“Standard telegram”(示例中为 Standard
telegram 2),此时显示的报文类型会分为两部分,即标准报文 + 报文扩展。 报文扩
展代表从-从通讯的报文部分。STARTER 中 PROFIBUS 从-从通讯的诊断
PROFIBUS 从-从通讯采用的是广播报文,因此,只有订阅方才能识别连接错误或数据错
误,例如:通过发布方的数据长度识别,参见“配置报文”。
而发布方只能检测到它和 DP 主站之间的循环通讯中断故障,并输出 A01920 和
F01910。 发送给订阅方的广播报文不会发出反馈。 订阅方的故障必须由从-从通讯反
馈。 但是,在 1:n 配置的“主驱动”上,必须要注意组态范围的限制(参见“链接和分
支”)。 n 个订阅方不能直接向“主驱动”(发布方)反馈自己的状态!
诊断时,可以查看诊断参数 r2075 和 r2076,这两个参数分别表示“PROFIBUS 诊断:接
收报文的 PZD 偏移量”和“PROFIBUS 诊断:发送报文的 PZD 偏移量”。 参数 r2074
(“PROFIBUS 诊断:接收 PZD 的总线地址”)显示了相应 PZD 设定值源的 DP 。
借助 r2074 和 r2075 可以验证从-从通讯中订阅方的数据源。
说明
订阅方不会监控是否存在等时同步的发布方生命信号。
PROFIBUS 从-从通讯中的故障和报警
报警 A01945 表示至少和一个驱动对象的发布方之间的连接发生故障或失灵。 另外,相
应 DO 上还会输出故障 F01946,表明和该驱动对象的连接中断。 因此,发布方故障只会
影响相应的驱动对象。
故障报警信息的更多详细信息参见:
文档: SINAMICS S120/150 参数手册PROFINET IO 通讯技术
9.4.1 PROFINET IO 概述
9.4.1.1 实时(RT)通讯和等时同步实时(IRT)通讯
实时通讯
TCP/IP 通讯中的传输时间可能太长,无法满足生产自动化领域的要求,并且该时间具有
不确定性。 因此,在间要求苛刻的 IO 有效载荷数据通讯时,PROFINET IO 不使
用 TCP/IP,而是使用自己的实时通道。
确定性
确定性表示,系统以可预测(确定)的方式进行响应。
PROFINET IO 上可精确确定(预测)时间。
PROFINET IO RT (Real Time)
Real Time(实时)表示,系统以定义的时间处理外部事件。
在 PROFINET IO 内,过程数据和报警总是实时传送。 实时通讯是 PROFINET IO 数据
交换的基础。 实时数据比 TCP(UDP)/IP 数据优先处理。 时间要求苛刻的数据以确定的时
间间隔进行传输。
PROFINET IO IRT (Isochronous Real Time)
Isochronous Real Time Ethernet(等时同步实时以太网): PROFINET IO 的实时属
性,即 IRT 报文通过计划的通讯路径以固定的顺序进行传输,IO 控制器和 IO 设备(驱动
设备)之间的通讯因此达到了最佳的同步性和性能。 这也被称为时间计划通讯,它充分
利用了网络结构的相关知识。 IRT 需要使用支持计划性的专用网络组件。
在采用该传输方式后,可以达到最小为 500 μs 的循环时间和小于 1 μs 的抖动精度。驱动设备的 PROFINET 接口上可以同时执行以下通讯:
● IRT – isochronous realtime Ethernet:等时同步实时以太网
● RT – realtime Ethernet:实时以太网
● 标准以太网通讯(TCP/IP,LLDP,UDP 和 DCP)
用于循环和非循环通讯的 PROFIdrive 报文
对于每个进行循环过程数据交换的驱动设备的驱动对象,都有报文用于发送和接收过程数
据。
除去循环,也可使用非循环通讯用于设置和组态驱动。 非循环通讯可由 IO 监视
器或 IO 控制器使用。
循环中驱动对象的顺序
驱动对象的顺序通过 p0978[0...15] 中的列表显示,并且可以进行修改。
说明
HW-Config 中驱动对象的顺序必须与驱动中(p0978)一致。应用在 SINAMICS 上的 PROFINET IO 技术概述
概述
PROFINET IO 是在生产和过程自动化领域应用非常广泛的开放式工业以太网标准。
PROFINET IO 以工业以太网为基础且支持 TCP/IP 和 IT 标准。
在工业网络中,信号处理的实时性和确定性非常重要。 PROFINET IO 可以满足这两点要
求。
通过以下标准确保厂商独立性和开放性:
● 国际标准 IEC 61158
PROFINET IO 最适宜应用于时间紧迫的现场快速。
PROFINET IO
在全集成自动化(Totally Integrated Automation,TIA)范围内,PROFINET IO 是以下
通讯技术的延伸和发展:
● PROFIBUS DP,创建的场总线,
和
● 工业以太网,单元级别的通讯主线。
两个系统积累的经验都融入 PROFINET IO 中。 因此,作为由 PROFIBUS International
(PROFIBUS 用户组织)定义的、以以太网为基础的自动化标准,PROFINET IO 是一种
跨厂商的通讯模型和工程设计模型。
PROFINET IO 不仅定义了 IO 控制器(具有主站功能的设备)和 IO 设备(具有从站功能
的设备)之间的整个数据交换过程,也定义了设置和诊断过程。 IO 系统的设计几乎和
PROFIBUS 一样。
一个 PROFINET IO 系统由以下设备组成:
● IO-Controller,即 IO 控制器,用于控制自动化任务。
● IO-Device,即 IO 设备,是由 IO 控制器调控的设备。 一个 IO 设备由多个模块和子
模块组成。
● IO-Supervisor,即 IO 监视器,是一个典型的、基于 PC 的设计工具,它可以设置和
诊断单个 IO 设备(驱动设备)。