profinet编程plc通讯博途PLC其实很简单，教你用PROFINET控制变频器，看完就收藏吧

发布时间 : 2024-11-26

作者 : 小编

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博途PLC其实很简单，教你用PROFINET控制变频器，看完就收藏吧

原创不易，请勿抄袭！

很多人看到我用SMART控制变频器，就让我再写一篇关于博途控制变频器的文章，那么这篇文章来了，其实西门子网站的内容还是很丰富的，这篇文章同样也借鉴了应用案例。

使用的电气元件有：

1 博途S1200PLC。2 电源模块。3 西门子变频器S120。4 交换机。5 编程电脑（带博途软件和调试变频器软件STATER，找不到软件的可以到我以前的文章里面找链接，授权去网上下）

编程思路；其实西门子PLC通讯控制西门子变频器是非常简单的，共有三种方式；

第一种方式是外部输入控制，适合所有变频器和PLC。

第二种方式是PROFIBUS控制方式，适合带DP的变频器。

第三种方式是现在流行的方式；PROFINET（PN）控制方式。

第一种我以前的文章里面写过。第二种和第三种只是连线方式和设置不同，其他相同，我们今天主要说第三种方式，即：PROFINET控制变频器。

我们需要先将PLC和变频器通过以太网的方式连接到一起，然后将PLC程序里面所需的信息配置好，变频器可以理解成一个驱动，将变频器硬件驱动从库里拉到网络视图里，然后配置好连接，IP地址以及通讯报文的地址。

通讯报文是整个环节里最重要的一点（与PROFIBUS一样），PLC侧需要填写读写地址，读写之后程序里按照该地址变成即可。而变频器侧需要用STATER软件打开后定义报文内容，即PLC读写的是什么数据。配置好以后就可以通过报文控制输出或者读取状态了，非常简单。

大家懂了吧，那好，这篇课程就结束了吧！

送你们一张图片调节气氛，哈哈哈！白天还得上班，晚上还得熬夜写技术，还得给你们截图，生活压力太大了，开个玩笑穷开心一下，有钱的土豪可以赞赏啊！我儿子用尿不湿的时候我会想起你们的！

不开玩笑了，进入正题。

一硬件配置；

首先打开软件，选择好PLC后进入网络视图，在右侧的库文件里找到PROFINET-DRIVERS-Siemens AG-SINAMICS找到合适的驱动

鼠标左键点击PR0FINET 10网络，在中部的网络视阁窗口中将显示刚才新建的PLC站。

“SIMATIC 1200 station_l”和IO设备“GSD device1”。点击网络视图中的 S7-1200 PLC，在下面的属性窗口中，修改其Device Name为“plcl200”，同样，修改S120

的 Device Name 为 “sl20pn”

分配IP地址

配置完成后下载到PLC里，然后组态变频器的报文。

添加报文

组态完成后可以不着急下载，等待第三步一起。

二通过STATER配置报文内容

打开STATER软件，上载后在线连接，记得静态识别和动态识别。然后配置报文

连接

报文格式

然后执行COPY RAM TO ROM，离线断线就可以了，这里需要学习的是西门子有很多报文格式，需要的时候去查手册对应哪种合适的报文，一般常见的就一辆种，即控制启停和速度。

三编写程序，这里我们通过对配置的写入地址赋值进行控制，读取地址是状态反馈。

程序说明：

通过PN总线控制电机起停及速度，S7-1200通过PR0FINET周期性通讯方式将控制字1 (STW1)和主设定值(NS0LL_A)发送至变频器。

(1) 控制字中BitO做电机的起、停控制。

(2) 主设定值为速度设定值，频率设定值和实际值要经过标准化使得4000H(十六进制）对应于100%,发送的最高频率(最大值)为7FFFH(200%)。可

以在P2000中修改参考频率(缺省值为50Hz或者电机的同步转速)。

(3) 在S7-1200中需调用“DPRD_DAT”和“DPWR_DAT”系统功能块，“DPRD_DAT”用于读取驱动装置的过程数据。“DPWR_DAT”用于写入驱动装置的过程数据。

学会了吗？学会的同志请打个1，没学会的请再看一遍。

每篇文章都倾注了我的心血，请大家支持原创！喜欢的话请点赞并分享，您的支持是我坚持下去的动力！送人玫瑰，手有余香！

PROFINET基础知识介绍，实例讲解西门子PLC通讯控制机器人！

工业以太网一般使用IEEE 802.3中定义的以太网标准。针对自动化系统的网络节点辅助采用了服务质量（ QOS）机制。PROFINET作为工业以太网之一，它采用了三种不同的方法来实现。这样既满足了普通以太网的需求，又满足了工业系统对不同应用的实时性的要求。如下图1所示。

图1、PROFINET使用到的三种协议栈

① 使用了IEEE 802.3以太网标准和TCP/IP，报文结构如图2所示。大多数的PROFINET通信是通过没有被修改的以太网和TCP/IP包来完成。这使得可以无限制地把办公网络的应用集成到PROFINET网络中。

图2、TCP/IP报文结构

② RT的通信不仅使用了带有优先级的以太网报文帧（如下图3所示），而且优化掉了OSI协议栈的3层和4层。这样大大缩短了实时报文在协议栈的处理时间，进一步提高了实时性能。由于没有TCP/IP的协议栈，所以RT的报文不能路由。

图3、PROFINET RT报文结构

③ IRT通信是满足最高的实时要求，特别是针对于等时同步的应用。IRT是基于以太网的扩展协议栈，能够同步所有的通信伙伴并使用调度机制。IRT通信需要在IRT应用的网络区域内使用IRT交换机。在IRT域内也可以并行传输TCP/IP协议包，如图4所示。

图4、PN控制器和PN设备的分片处理机制

以PROFINET RT为例来理解在整个通信的过程中实时性能是如何来保证的。

从通信的终端设备（PN控制器和PN设备）来看，首先采用了优化的协议栈，这一点可以在图1的 ②看到。这样一来在终端的设备上数据报文被处理的时间大大的缩短，这是实时性能保证的一个方面。其次是终端设备上采用的分时间段处理机制，这一点可以在图5看到。这样保证了在每个通信的循环的周期内终端设备即可以处理RT的实时数据又可以处理TCP或UDP的数据。且在每个循环内优先处理RT的实时数据。这里需要强调的是每个PN终端设备只对自己的负责，需要发送的数据会按发送循环发送、对于由其他设备发到自己的数据会进行立即接收，且发送和接收是并行处理。

图5、RT的时间调度机制

从通信的传输设备（SCALANCE X交换机）来看，首先采用百兆全双工的交换网络，这样一来每个终端设备的每个端口都是独享带宽，且可以双向不间断的收发数据。其次是交换机支持802.1P或802.1Q的标准，使得发到交换机网络的PN的数据帧被优先处理和转发，如图6所示。这一点保证了PN在网络上的快速转发，也是实时性能保证的另一个方面。

图6、交换机802.1Q的工作机制

上面介绍的是PN RT的实时性能从机理上如何保证的。而从量化的角度去分析的话，PN RT完全是靠计算来精确保证每个发送循环所能发送的报文及对RT数据的时间的预留。

对于RT来说，在物理层上传输的最小报文帧来为88个字节，最大报文帧来为1488个字节。其中包括了12个字节的帧间隔，如下图7所示。

图7、RT的报文的长度

百以太网的传输速率：

每个字节传输需要的时间：

最小的RT报文帧需要的传输时间 0.08

一个PN控制下带3个最小报文帧（40个字节的C_SDU）的PN设备，PN 控制器的发送循环为250 ，通信建立后在PN接口上抓报分析PN的通信可以分析出PN数据帧对时间调度的情况，如下图8所示。

图8、PN RT的时间调度机制

除了对PROFINET RT和IRT的通信调度的分析外，还对PROFINET的抗干扰性作了大量的研究。在对PROFINET推广的时候，很多用户很关心PROFINET是不是和PRROFIBUS一样，存在抗干扰的性能差的特点。我从理论和实际实验上验证了PROFINET的抗干扰性能优于PROFIBUS的抗干扰性能。PROFINET是基于IEEE 802.3的以太网标准。所以对PROFINET的抗干扰分析实质上是对工业以太网的抗干扰分析。

好吧！理论说完了，我们实例讲解一下吧！

今天带来的案例是博途PLC通过PROFINET连接库卡机器人！

网线连接至控制柜门上的KLI端口，另一端连接到交换机，PLC也连接到交换机（交换机无型号要求），交换机再连接到电脑。

首先将编程电脑、PLC、KUKA设置成统一网段，因KUKA的底层设置原因，最好不更改机器人IP地址