西门子6SL3210-1SE31-8UA0

西门子6SL3210-1SE31-8UA0

1．1 简介
PROFINET 的“快速启动”功能可实现在PROFINET IO 应用中，部件或工具及其 IO 设备（分布式 I/O）随工艺要求进行更换。 通过此快速启动功能，重新启动的预定进程之间的等待时间（几秒钟）缩短为较小。 这加速了具有可移动 IO 设备（分布式 I/O）的生产进程，并能大幅提高生产能力。参见图 1机器人机械手臂。

图 1机器人机械手臂

快速启动是指在具有 RT 和 IRT 通讯的 PROFINET IO 中用于加速 IO 设备（分布式
I/O）启动速度的 PROFINET 功能。它缩短了相应组态的 IO 设备（分布式 I/O）所需要
的时间，以便实现下列情况中快速的循环用户数据交换：

• ? 设备电源恢复后
• ? 该站已经返回后
• ? 激活分布式I/O设备

通过PROFINET快速启动可以缩短分布式I/O的通讯准备就绪的时间到较小500毫秒。 并且该功能适用于RT或IRT。PROFINET快速启动的时间长短依赖于以下几点：

• ? 所使用分布式I/O设备
• ? 分布式I/O设备的IO结构
• ? 分布式I/O设备所用的模块
• ? 所使用IO控制器
• ? 所使用的交换机
• ? 端口设置
• ? 电缆

标准的启动功能，默认状态下的端口连接组态都采用“Automatic settings”的设置。而且使用平行接的电缆来连接IO设备。当一个分布式IO设备返回时，启动过程开始。首先，PROFINET设备端口的自协商和自交叉功能确定传输工作方式的时间大约3秒钟。然后IO控制器会对IO设备进行DCP识别，判断是否存在Device name。如果Device name不存在，IO控制器由于无法识别IO设备，通讯会无法建立。如果Device name存在，会进行ARP识别IP地址是否存在。如果IP地址不存在，那么IO控制器会根据硬件组态的IP地址信息，通过DCP协议给该IO设备设置IP地址。IO控制器会再次发送ARP请求确定IP地址的一性。如果存在IP地址，IO控制器开始与IO设备建立连接，写数据记录，控制后数据交换开始。从ARP开始到通讯的建立的时间大约为2秒多钟。所以（如果IP地址存在）标准启动过程的时间大约5秒钟。上述描述仅仅考虑连接较少的IO设备和交换机，特殊的IO设备（例如IWLAN/PB LINK，需要更多的写数据记录的步骤）和交换机的S&F的时间并没有考虑。可见标准的IO设备的启动时间主要花费在自协商和自交叉模式以及IO的连接建立过程。
快速启动则要求禁止端口自协商和自交叉模式，并优化了IO的连接建立过程。在PROFINET IO系统中实现快速启动功能，首先要求分布式IO设备支持快速启动功能，例如ET200S PN从4.0版本开始即支持该功能。IO控制器也要支持该功能，CPU从Firmware版本2.6开始支持快速启动。一个PROFINET IO系统中较多可以组态32个快速启动设备，但是较多只能一次激活8个IO设备实现快速启动。
对于快速启动的设备以及相邻设备的相连端口必须禁止自协商和自交叉模式，然后根据所使用的设备选择交叉或平行接的网线。对于连接相同类型的设备端口应该使用交叉接的网线，例如交换机之间或终端设备之间。参考图 2 相同类型设备之间的使用交叉接的网线。而对于不同类型设备之间则使用平行接的网线，例如交换机和终端设备之间。参考图 3 不同类型设备之间的使用交叉接的网线。新的分布式IO设备，例如ET200S的6ES7 151-3BA23-0AB0以及后续版本，其中**个端口作为终端设备端口，这样连接不再需要交叉接的电缆只需要平行接的电缆即可。参考图 4 ET200S使用平行接网线串联。

图 2 相同类型设备之间的使用交叉接的网线

 

图 3 不同类型设备之间的使用交叉接的网线

 

图 4 ET200S使用平行接网线串联

如果希望实现 500 ms 的较短启动时间，必须执行下列操作：

• ? 在 STEP 7 中组态 PROFINET 的快速启动功能
• ? IO 设备（分布式 I/O）上的端口设置
• ? 布线取决于互连的 PROFINET 设备
• ? 用户程序中的操作，需要组态Docking站和Docking单元和编写SFC12。

 

2 PROFINET IO FSU组态

2.1 举例
PROFINET IO系统中， CPU319-3PN/DP作为IO控制器，连接SCALANCE X400交换机，机器人手臂连接切换的两个工具都为ET200S。例子参考图 5 快速启动例子。其中通过SCALANCE X414-3E的9.1端口使用平行接的网线连接两台相互切换ET200S的端口1。

图 5 快速启动例子

本例中使用硬件和软件列表如下：

PROFINET设备	订货号	版本	数量
CPU319-3PN/DP	6ES7 318-3EL00-0AB0	2.8	1
SCALANCE X400	6GK5 414-3FC00-2AA2	2.3 2	1
ET200S	6ES7 151-3BA23-0AB0	6.0	2
PM-E	6ES7 138-4CA01-0AA0		2
DO	6ES7 132-4BB01-0AB0		2
DI	6ES7 131-4BD01-0AB0		1
RJ45 Plug	6GK1 901-1BB10-2AA0		4
网线	6XV1840-2AH10
Step7		5.4+SP5

2.1.1 硬件组态
根据实际网络设备，在Step7中进行硬件组态，参考图 6 硬件组态。

图 6 硬件组态

在HW组态画面中，点击PROFINET1号站IM151-3，然后双击0号槽号的X1子槽的PN-IO，弹出PN-IO的属性对话框。使能“Prioritized startup”。点击OK，关闭该对话框。同样方式，给2号站ET200S IM151-3使能快速启动。参考图 7两台ET200S使能快速启动。

图 7两台ET200S使能快速启动

在HW组态画面中，点击PROFINET1号站IM151-3，然后双击0号槽的X1P1子槽的Port1，弹出PN-IO-Port1的属性对话框。选择传输介质和双工模式为“TP/ITP 100Mbps full duplex”，并使能“Disable autonegotiation”，这样就禁止了自协商和自交叉功能。点击OK，关闭该对话框。同样方式，给2号站的ET200S IM151-3的端口1设置同样的方式。参考图 8设置两台ET200S的端口1属性。

图 8设置两台ET200S的端口1属性

对Docking站进行组态。在HW组态画面中，点击PROFINET3号站SCALANCE X414-3E，然后双击9号号槽的X1P1子槽的Port1，弹出PN-IO-Port1的属性对话框。选择传输介质和双工模式为“TP/ITP 100Mbps full duplex”，并使能“Disable autonegotiation”，这样就禁止了自协商和自交叉功能。点击OK，关闭该对话框。参考图 9设置SCALANCE X414-3E的端口9.1属性。

西门子6SL3210-1SE31-8UA0
图 9设置SCALANCE X414-3E的端口9.1属性

(7) 在线后，下载配置好的S120项目。

注意：根据驱动对象类型，对于用户自定义报文可传输的较大过程数据数量如下：

 

 

 

通过BICO的方式可连接的驱动参数有限，如电机实际温度参数r35，实际电流值r68，实际转矩值r80等，这些值由控制器读取后需做规格化处理：

实际值 = 读取值/16384*规格化值。

示例：如果读到的r68=1000，P2002=50A

则电流实际值 = 1000/16384*P2002= 3.051A。

3.2 在Step7中创建PC Station

(1) 打开Step7软件后创建一个新项目，插入PC Station:

 

图10. 插入PC Station

 

(3)在硬件组态画面中插入OPC Server及IE General：

 

图11. 配置PC Station

 

注意：IE General 的IP地址一定与OPC Server PC机的IP地址相同：

 

图12. 建立Profinet网络

 

(4)双击OPC Server，在弹出的画面中配置OPC Server的循环时间：

 

图13.配置OPC Server循环时间

 

(5)创建Profinet通讯网络，将CU310PN拖曳到PN网络上并配置CU310PN设备控制对象的输入/输出地址及长度（注意：应与SCOUT中配置的输入/输出通讯区数据长度一致）：

 

 

图14. 配置CU310PN控制对象的输入/输出地址

 

(6)配置后进行编译。

3.3 配置OPC Server的PC Station

双击安装OPC Server的PC机桌面上的图标，打开PC Station配置画面，点击“Import Station”按钮，引入在Step中配置的PC Station:

 

  

图15.引入PC Station

 

在 Look in中找到在Step7中配置的PC Station项目下的“XDBs”文件夹：

 

 

图16. 找到PC Station项目

 

点击“OK”按钮：

 

 

图17. PC Station引入后的确认

 

  

图18.配置完成

西门子6SL3210-1SE31-8UA0

http://zx2015888.cn.b2b168.com