PROFInet在烟草行业的应用和实例讲解.docx

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1、PROFInet在烟草行业的应用和实例讲解在某烟草企业的制丝工艺段中，PLC采用西门子S7-300系列PLC。S7-300系列PLC处理速度更快、系统资源裕量更大、通讯才能更强、性能更加稳定可靠，全面支持等时形式和运行中配置等功能，由此大幅降低了工程、培训等费用，是各种自动化功能的最正确技术和经济性解决方案。机架上增加一个CP343-1以太网模块，用于系统和上位调度计算机通讯。现场分布式I/O采用具有Profinet接口的西门子的ET200S系列，用于收集现场的传感器信号如光电开关、接近开关、限位开关等和按钮指示灯信号。电机驱动采用西门子ET200S的单相启动器、双相启动器或者软启动器，每个E

2、T200S从站带有一个IM151-3PN接口模板双网口，可以支持Profinet总线的级联方式，IM151-3PN接口模板的供电采用单独供电方式，保证切断控制电源时，Profinet网络不受影响，通过它就可以和PLC之间建立网络通讯。对于需要准确定位的设备或者一些专机设备，系统采用变频器对电机进展驱动。在该方案中，采用丹佛斯带Profinet总线通讯接口的现场安装的变频器FC302IP55系列产品。采用Profinet总线的级联方式。配置输入输出电抗器、RFI滤波器。变频器的动力输出线缆采用屏蔽电缆，动力输出线缆和通讯电缆的屏蔽层可靠接地。Profinet总线模板的供电采用单独供电方式，保证切

3、断动力电源时，Profinet网络不受影响。在现场操纵员终端，操纵人员通过触摸屏终端对现场设备状态进展监控，当设备出现故障或者需要进展维护时，可以通过终端操纵来完成形式转换、故障处理、信息维护等操纵。该方案采用的是西门子触摸屏MP377，通过Profinet和PLC通讯。对于不支持Profinet总线的器件，该方案采用Profibus总线进展通讯，并由IE/PBLINK将现有的Profibus设备透明地连接到Profinet的设备。2.系统特点现场总线技术在控制经过的应用，节省了大量的线缆、槽架、连接件，减少了系统的设计、调试、维护时间，方便地实现了现场控制设备之间以及设备与控制治理层之间的联

4、络，为控制信息进入公共数据网络创造了条件。与地点无关的控制、高速通讯、灵敏的拓扑构造、真正的可互操纵性和开放性等高级功能的特征，使其具有强大上风和广阔的开展前景。采用基于工业以太网的开放式、跨供给商标准的Profinet，可实现从公司治理层直到现场层直接、透明的访问。Profinet基于现有成熟IT标准，并提供对TCP/IP的全面支持，用户可以绝不费力的与现有系统进展扩展及便捷集成。3.系统配置步骤接下来，我们就以一个实例，一步一步教大家怎样配置组态一个PROFINETIO系统。本实例工程是由一个S7-300PLC，CP343-1支持PROFINETIOController和具有PN接口的ET

5、200S组成。第1步，新建一个工程，插入一个Simatic300站，如图3-1所示：第2步，在硬件组态中插入一个CP343-1，新建一个网络连接Ethernet(1)，并且配置IP地址，如图3-2所示：第3步，在CP343-1的右键中选择插入PROFINETIO系统，如图3-3所示：第4步，在右边的PROFINETIO设备栏内，选择实际的远程IO设备，在PROFINETIO总线上插入一个ET200S站IM151-3PN，并且给给IM151-3PN配置它的设备名IM151-3PN，如图3-4所示：第5步，在IM151-3PN中插入相应的DI和DO模块，如图3-5所示：第6步，选中PROFINET

6、IO总线，然后右键菜单项选择择目的属性，如图3-6所示：第7步，在PROFINETIO总线的属性中，在Communicationallocation(PROFINETIO)选项内可配置PROFINETIO通讯占比，当有PROFINETCBA通讯存在时，必须给PROFINETCBA通讯预留一局部通讯比例，如图3-7所示：第8步，配置IM151-3PN的更新时间，这个更新时间是根据设备的性能决定的，性能好的设备更新时间可达1ms，有的厂商提供的PROFINETIO设备最多也只能有8ms的更新时间，如图3-8所示：第9步，配置IM151-3PN的属性，分配设备名，本例就为IM151-3PN；设备号码

7、本例配置为1，Step7会自动分配，当你有2个以上的远程IO站时，设备号码不能重复，否那么无法编译通过；设备的IP地址是由Step7自动分配的，你也可以手动指派IP地址；如图3-9所示：第10步，编译硬件组态，如图3-10所示：第11步，翻开PST软件，扫描网络设备，如图3-11所示：第12步，按照在Step7中的实际组态，分配IP地址，如图3-12所示：第13步，下载IP地址至设备中，如图3-13所示：第14步，下载后，设备已经有了IP地址了，如图3-14所示：第15步，给IM151-3PN也分配IP地址，如图3-15所示：第16步，下载硬件组态，如图3-16所示：第17步，在线监视硬件组态

8、，发现CP343-1有故障，原因是远程站IM151-3PN的设备名还未分配，如图3-17所示：第18步，给IM151-3PN也分配指派设备名，如图3-18所示：第19步，在弹出来的对话框中，选中你要指派设备名的设备，然后点击右边的Assignname/指派名称按钮，如图3-19所示：第20步，可以看到IM151-3PN已经有了设备名与硬件组态的设备名一样，PNIO控制器才能依靠此设备名找到它，如图3-20所示：第21步，再次在线监视硬件组态，发现此时PNIO系统工作正常，如图3-21所示：至此，怎样组态PNIO系统已经介绍完毕。还有一些留意点，假如你用的PLC是S7-300系列的，使用CP卡作

9、为PNIO控制器，都需要在程序里调用PN_SEND和PN_RECV来驱动远程IO设备。而S7-400的PLC是不需要编程的，可以直接驱动远程IO设备。4.总结系统的profinet网络集成了强大功能，从网络安装到基于web诊断的整个自动化解决方案的实现；profinet的模块化构造可非常轻易地扩展和包含其他功能；profinet提供标准化的独立于制造商的工程接口，它可以方便地把各个制造商的设备和组件集成到单一系统中。人机界面友好，不仅使现场的监控更便捷，同时其通讯功能使车间总控室可以实时监视现场消费情况。新的控制系统将网络通讯协议简化为一种，极大地节约了构建本钱、将来维护本钱。同时为将来柔性制

10、丝系统的构建打下了良好的根底。参考文献：西门子工业网络通讯指南上下册，机械工业出版社西门子工业网络通讯技术详解，机械工业出版社图一：PROFINETIO的现场设备分布图图二：在Step7中新建一个S7-300站图三：在硬件组态中插入一个CP343-1图四：插入PROFINETIO系统图五：在PROFINETIO总线上插入一个ET200S站IM151-3PN图六：在IM151-3PN中插入相应的DI和DO模块图七：配置PROFINETIO总线的属性图八：选项内可配置PROFINETIO通讯占比图九：配置IM151-3PN的更新时间图十：配置IM151-3PN的属性图十一：编译硬件组态图十二：PST软件扫描网络设备图十三：分配IP地址图十四：下载IP地址至设备中图十五：IP地址下载后的CP343-1图十六：给IM151-3PN分配IP地址图十七：下载硬件组态图十八：CP343-1有故障，原因是远程站IM151-3PN的设备名还未分配图十九：给IM151-3PN也分配指派设备名图二十：给IM151-3PN也分配指派设备名图二十一：IM151-3PN已经有了设备名图二十二：PNIO系统工作正常