[西门子PLC] S7-200 SMART PROFINET :通过GSD组态PLC设备

从 S7-200 SMART V2.5 版本开始，S7-200 SMART 开始支持做 PROFINET IO 通信的智能设备。从而，两个 S7-200 SMART 之间可以进行 PROFINET IO 通信，一个CPU 作PROFINET IO 控制器，一个 CPU 作 PROFINET 通信的设备。组态的时候有两种方法，一种是通过硬件目录组态另外一种是通过GSD文件组态。
本文是通过GSD文件组态，阐述添加GSD文件、通信诊断、查找设备。
添加GSD文件

标准型的 SR/ST CPU 从 V2.4 这个版本起，就能当作 PROFINET IO 控制器来用啦，从 V2.5 版本开始呢，还能当作智能设备。咱们能把 PROFINET IO 设备的 GSD 文件导进 STEP 7-Micro/WIN SMART 里，也能通过 STEP 7-Micro/WIN SMART V2.5 导出 GSD 文件来实现 PROFINET 通信。那啥是 GSD 文件呀？GSD（General Station Description）文件其实就是通用站描述文件，专门用来存设备属性的，它的结构和规则是由 GSDML（通用站描述标记语言）来确定的；一般来说，GSD 文件的后缀名是.XML 。那从哪儿能搞到 GSD 文件呢？咱们可以从正在用的 PROFINET IO 设备的制造商那儿拿到这个设备的 GSD 文件，然后把它导进 STEP 7-Micro/WIN SMART 里。

比如说：S7-200 SMART 要跟 V90PN 通信，就能从下面这个链接地址搞到 V90PN 的 GSD 文件
https://support.industry.siemens.com/cs/cn/en/view/109737269 。

用 STEP 7-Micro/WIN SMART 导入 GSD 文件，对 GSD 版本有啥要求不？支持 GSD V2.33 或者更早的版本，软件会按照 GSDML 模式 V2.33 来验证 GSDML 文件。要是对象通过验证了，STEP 7-Micro/WIN SMART 就会把它放到目录里。对于比 V2.33 高的 GSD 文件，也能导进去，不过 STEP 7-Micro/WIN SMART 可不会验证 GSDXML 模式。属性“RequiredSchemaVersion”指定版本比 V2.33 高的所有对象（包括 DAP（设备访问点）、模块和子模块）都会被忽略掉。

STEP 7-Micro/WIN SMART 不会对其描述进行检查，也不会将其置于设备目录中。
添加GSD文件步骤

1、咱得从设备制造商那儿拿到 GSD 文件，要是这文件是压缩包，得提前给它解压缩，然后把这文件存到某个地方，就比如说本示例里，GSD 文件存的路径是 D:\PROFINET_test 。
2、把 STEP 7-Micro/WIN SMART 打开，点菜单栏里的文件菜单，再点“GSDML 管理”。就像图 1 里“点击 GSDML 管理”那样。

图1.点击GSDML管理

3、在弹出的对话框中选择浏览，如图2.GSDML管理中点击浏览 所示。

图2.GSDML管理中点击浏览

4、找到存储GSD文件的路径，选择文件并打开，如图3.路径中选择文件并打开 所示。

图3.路径中选择文件并打开
5、如图4.GSD文件导入完毕所示，已经将 V90PN 导入至 STEP 7-Micro/WIN SMART 中。

图4.GSD文件导入完毕

删除GSD文件步骤

在步骤 5 显示的那个界面上，如果有那种长期都不用的 GSD 文件，就在“导入的 GSDML 文件”这个列表里，把想要删除的文件前面的复选框给勾上，然后点删除。

图5.删除GSD文件

在弹出来的对话框里点 Yes ，就能把 GSD 文件给删掉啦，就像图 6“确认删除”显示的那样。

图6.确认删除

导出GSD文件步骤
打开PROFINET向导

1、把 PLC 角色勾选为智能设备；以太网端口选固定的 IP 地址还有站名：IP 地址是 192.168.0.40，子网掩码是 255.255.255.0，设备名称是 st40 。就像图 7 显示的那样。

图7.设置PLC角色IP地址及设备名称

2、添加传输区，头一个条目是从 IB1152 开始的 10 个字节的输入区域，第二个条目是从 QB1152 开始的 10 个字节的输出区域，找找合适的路径来存 GSD 文件，然后直接把 GSD 文件导出来。就像图 8 显示的那样。

图8.添加传输区并导出GSD文件

3、导出的GSD文件如图9.所示。

图9.导出的GSD文件

查找PROFINET设备

使用软件菜单里“查找 PROFINET 设备”这个功能，只能实现给 PROFINET IO 设备分配设备名称这一个功能。

设置的步骤是这样的：

1、打开查找 PROFINET 设备的办法有两种，就像图 1“查找查找 PROFINET 设备”显示的那样。

图1.查找PROFINET设备

2、在弹出来的查找设备对话框里，把通信接口选成本机网卡驱动，然后点击查找设备，就能找到所连接的 V90PN ，选中已经查找到的设备，再点击右侧的编辑按钮。就像图 2“查找设备”显示的那样。

图2.查找设备

注意：所有的 PROFINET 设备都一定得有设备名称。用 STEP 7-Micro/WIN SMART 来确定设备名称。通过 PROFINET DCP（发现和组态协议）给设备分配设备名称。一定要保证 PROFINET 设备和 PC 在同一个子网里面。

3、把要修改的设备名称填好，点击设置之后，名称修改就生效啦。就像图 3“设置名称”显示的那样。

图3.设置名称

注意：查找 PROFINET 设备只能修改 IO 设备的设备名称，没法修改 IP 地址和子网掩码，IO 设备的 IP 地址和子网掩码得在 PROFINET 向导配置里去修改。

要修改的设备名称得遵守标准 DNS（域名系统）的命名规范。命名规则是这样的：最多能支持 63 个字符。设备名称能有小写字母 a 到 z、数字 0 到 9、连字符“-”和句点“.”。设备名称也能有中文字符（不管是简体还是繁体）。

设备名称不能是 n.n.n.n 这种格式，这里面的 n 是 0 到 999 之间的数。设备名称也不能以字符串 port-nnn 或者字符串 port-nnn-nnnnn 开头，这里面的 n 是 0 到 9 的数字。比如说，port-123 和 port-123-45678 就是无效的设备名称。设备名称不能以连字符“-”或者句点“.”开头或者结尾。

PROFINET通信诊断

在进行 PROFINET IO 通信，也就是 IO 控制器/智能设备的通信时，有可能会出错。对于 PROFIENT 通信的诊断，有下面这三种办法：通过 CPU 指示灯的状态来诊断，通过 PLC 信息来诊断，通过特殊存储器来诊断。

方法一：通过CPU指示灯状态诊断

如果 S7-200 SMART CPU 当作 PROFIENT 控制器和 PROFINET IO 设备进行通信。那可以查看下面这个表中 LED 的状态，来了解 CPU 所处的状态，做个简单的诊断。就像表 1 显示的那样。表 1.LED 指示灯状态诊断 CPU 状态

从表1.中可以看出：

当 S7-200 SMART 被组态成 PROFINET 控制器以后，不管 CPU 是处于停止状态还是运行状态，要是失去连接或者出现警告，ERROR 指示灯就会以 1Hz 的频率闪烁。

当 S7-200 SMART 被组态为 PROFINET 智能设备后，如果和上位 IO 控制器没有连接上或者组态不匹配，ERROR 指示灯也会以 1Hz 闪烁。

方法二：通过PLC信息诊断

S7-200 SMART 当作控制器的时候，能通过 PLC 信息去查看有关 PROFINET 通信故障的诊断信息。

1、通信能搜索到 CPU。

2、在菜单栏里选择 PLC，接着在菜单栏的功能区再选择 PLC，就像图 1 显示的那样。

图1.打开PLC信息

3、打开的PLC信息对话框，如图2所示。

图2.PLC信息

①系统页面的系统对话框显示：已组态的 PROFINET 设备 (Configured PROFINET device)，PROFINET 设备的状态是这样的：不可用 (Not available)，就是 CPU 找不到设备；正常 (OK)诊断 (Diagnosis)，意思是报告有警告。

②对于已经组态的 IO 设备，点击②能够查看具体某个设备的信息。

③这是事件日志。

④这是 PROFINET 报警。

4、点击已经组态的IO设备，查看有关设备的详细信息，如图3.所示

图3.PROFINET设备详细信息

①处会显示设备的信息，包括设备名称、设备类型、设备编号、转换后的名称还有 IP 地址。

②这里显示设备的状态：不可用 (Not avaliable)，意思是 CPU 找不到设备，设备名称和实际设备不相符；正常 (OK)诊断 (Diagnosis)，就是报告有警告。

③模块状态，这个对话框会显示插槽中每个模块的状态。模块状态的分类如下：正常 (OK)、错误 (Error)。如果点击“状态”列中的“错误”按钮，那么在右侧就会显示相应的详细错误信息。在图 3 中显示的错误是，ET200SP 插槽 1 所使用的底座是白色底座，在组态里没有组态启用新的电位组，所以就报错了。

5、通过事件日志能够查看 CPU 存储的事件历史记录，这里面有上电、掉电、错误以及模式跳转等事件。而且还列出了事件发生的时间。显示的事件日志最多有 32 个。就像图 4 显示的那样。

图4.事件日志

6、查看 PROFIENT 报警，会显示和 PROFINET 有关的警告信息，包括设备编号、设备名称、插槽编号、子插槽编号还有警告描述。就像图 5 显示的那样。

图5.PROFINET报警

S7-200 SMART 作为智能设备时，可以通过PLC信息查看智能设备的状态，如图6.所示

图6.智能设备诊断
也可以在事件日志中查看，如图7.所示。

图7.事件日志查看诊断

方法三：通过特殊存储器诊断
从 V2.4 版本开始，S7 - 200 SMART 把特殊存储器 SMB1807 - SMB1935 预留出来用于 PROFINET 通信诊断。要注意！要是程序使用的范围在 SMB1800 至 SMB1999 之间，并且是在 STEP 7 - Micro/WIN SMART V2.3 或者更早的版本里创建的，那么这个程序在 V2.4 版本里会被清除掉，必须重新编辑程序，去使用其他读/写 SM 地址。从 V2.5 版本开始，S7 - 200 SMART 预留 SM1936.0 - SM1937.0 用于诊断智能设备和上位控制器的通信连接状态以及 IO 数据状态。具体的存储区分配如表 2 所示。

表 2.特殊存储器使用分配

S7-200 SMART PROINET通信常见问题

1、紧凑型 CPU 支持 PROFINET 通信吗？

答：标准型 SR/ST CPU 从 V2.4 版本开始，支持当作 PROFINET IO 控制器，从 V2.5 版本开始支持当作智能设备。紧凑型 CPU CRs 没有以太网接口，所以不支持和 PROFINET 通信有关的功能。
2、做 PROFINET 通信，能使用第三方交换机吗？

答：能。但是，在 Profinet IO 通信中，如果用了不能识别 RT 实时数据优先级的第三方交换机，实时数据就不会被交换机优先转发。用这类交换机的时候，为了避免因为到了看门狗时间数据还没更新而造成通信故障误报，得调整 IO 设备的更新时间和看门狗时间。Profinet RT 性能等级的通信，得用符合“PROFINET 一致性等级 A”或者更高等级的交换机。所有西门子 SCALANCE 系列交换机都符合这些要求。要是还想用其他 PROFINET 功能（比如，拓扑识别、诊断、不带可更换介质时支持设备更换），那就必须用符合“PROFINET 一致性等级 B”或者更高等级的交换机。
3、最大模块数量 64 该怎么理解？

答：最大模块数是所有设备的模块加起来的总数。举个例子，就像图 1 显示的那样：组态 8 个 ET200SP IM155 - 6 PN HF 接口模块，在其中一个接口模块下面组态 DI16 ST 数字量输入模块，组态到 56 个 DI 模块以后，再添加模块，就会弹出对话框，如图 2 所示。

图1.组态举例

图2.设备模块总数
4、设备编号是否可以修改？

答：不可以修改，S7 - 200 SMART 最多能够带 8 个 IO 设备，设备编号是固定的，从 1 到 8 ，就像图 3 显示的那样。

图3.设备编号不可修改
5、如何导入S7-1200/1500/300/400通过TIA Portal导出的GSD文件？
答：在自己进行测试的时候，S7 - 200 SMART 能够和像 S7 - 1200 这样的智能设备通信。从 TIA Portal 导出 GSD 文件，添加到 S7 - 200 SMART 里，组态 PROFINET 向导，点击生成之后报错，就像图 4 显示的那样。

图4.报错
需要在导出GSD文件之前，需要进行勾选，如图5.所示

图5.勾选参数
6、为什么和V90PN通信有错误出现时，PLC信息无诊断信息显示？
答：查看PROFINET 向导配置时的组态
激活诊断选项，默认是：当前无效，需要选择：标准报警，否则有错误不会在PLC信息中显示出来，如图5.所示

图6.激活诊断
7、PROFINET通信控制器和IO设备是否可以跨网段通信？
答：基于网络结构模型，做PROFINET通信时，不可以跨网段通信，IO设备和控制器必须处于同一子网中！

S7-200 SMART PROINET：添加GSD文件、通信诊断、查找设备 PLC论坛-全力打造可编程控制器专业技术论坛 -

S7-200 SMART PROINET：添加GSD文件、通信诊断、查找设备

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(出处: PLC论坛-全力打造可编程控制器专业技术论坛)

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