PROFINET分體式遠程模塊應用介紹
更新時(shí)間：2022-05-30 11:24:57 字號：T|T
1．引言
PROFINET由PROFIBUS國際組織（PROFIBUS International，PI）推出，是基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的自動(dòng)化總線(xiàn)標準的新一代現場(chǎng)總線(xiàn)。
作為PROFIBUS的升級換代現場(chǎng)總線(xiàn)，PROFINET在自動(dòng)化通信領(lǐng)域中提供了一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò )和自動(dòng)化解決方案，借助現有網(wǎng)絡(luò )和設備，能非常廉價(jià)和方便的滿(mǎn)足聯(lián)網(wǎng)、組網(wǎng)、光纖、無(wú)線(xiàn)數傳需求。
近年西門(mén)子推出的S7-1200、S7-1500系列PLC，皆因通訊接口升級換代為PROFINET，其主機已經(jīng)取消PROFIBUS DP接口，并自帶一個(gè)甚至多個(gè)PROFINET網(wǎng)絡(luò )接口，這雖為下一步PROFINET聯(lián)網(wǎng)和擴展現場(chǎng)IO提供了便利，但市面上PROFINET設備還比較少，很多工程人員對此種模式應用也不熟悉，給具體應用帶來(lái)一定困難。
為了更好的幫助工程人員快速了解和熟悉PROFINET應用，這里借助CMDF9系列PROFINET模塊作簡(jiǎn)單使用介紹，拋磚引玉以豐富工程應用。
2．基于CMDF9系列模塊+S7-1200微型PLC在污水處理系統中的設計
利用TIA Portal軟件配置掛接在S7-1200/S 7-1500系統中的CMDF9-8AD標準模擬量采集電壓、電流和液位信號、CMDF9-32DI采集閥門(mén)位置和行程開(kāi)關(guān)信號、CMDF9-8ADP熱電阻采集生化反應溫度、再由CMDF9-8DA模擬量輸出模塊控制溫度調節，并由CMDF9-32DOP輸出報警指示和閘閥連鎖控制。
2．1系統配置：
PLC：西門(mén)子S7-1200 PLC 一套；
模擬量采集模塊：CMDF9-8AD 三相電流、電壓、液位、閥門(mén)傳感器 一塊；
溫度采集模塊：CMDF9-8ADP 采集反應池溫度傳感器 一塊；
模擬量輸出模塊：CMDF9-8DA 控制閥門(mén)和變頻器 一塊；
開(kāi)關(guān)量輸出模塊：CMDF9-32DOP 遠端指示燈和電動(dòng)閘閥變頻器啟停 一塊；
開(kāi)關(guān)量輸入模塊：CMDF9-32DI 遠端加藥設備和電動(dòng)閘閥位置檢測 一塊；
現場(chǎng)參數顯示表：CMD4A9 現場(chǎng)顯示溫度和流量、液位數據 六塊；
2．2 創(chuàng )建工程：
西門(mén)子S7-1200 PLC V4.0以上是帶有以太網(wǎng)接口的小型PLC并支持PROFINET網(wǎng)絡(luò )連接，適合規模較小的簡(jiǎn)易應用工程，本例其實(shí)也可以選擇性能更好的S7-1500 PLC。
對于TIA Portal軟件聲稱(chēng)推薦的I7/8G RAM，不必太苛求達到，事實(shí)上，我們曾經(jīng)使用G41甚至G31普通電腦主板4G內存都能正常安裝運行，只是速度比較慢而已，推薦使用8G內存。
進(jìn)入TIA Portal主界面，創(chuàng )建一個(gè)工程應用：
“污水處理”
當然，你也可以在剛進(jìn)入的主界面的左下角點(diǎn)擊進(jìn)入“項目視圖”去操作：
2 . 3 組態(tài)設備
按照下圖“新手上路“提示，順序完成相應的操作。
如果對本軟件比較熟悉，還是建議直接進(jìn)入“項目視圖”中，內容齊全、非常直觀(guān)。
接下來(lái)點(diǎn)擊進(jìn)入“組態(tài)設備”：
按前所述，選擇控制器為CPU 1212C DC/DC/DC：
選擇 “6ES7 212-1AE40-0XB0”，版本V40。
點(diǎn)擊右下角的添加按鈕，將你選擇的控制器添加到設備內，同時(shí)自動(dòng)進(jìn)入到“項目視圖”內。你也可以在任意時(shí)候雙擊左面“設備組態(tài)”菜單進(jìn)入到控制器的“設備視圖”中。在下圖中，能看到設備概覽里控制器的詳細數據，也需要設置一些關(guān)鍵參數才能讓控制器正常工作。
點(diǎn)擊“常規”欄目下 “PROFINET 接口”菜單，展開(kāi)“以太網(wǎng)地址”：
本例選擇常規192.168.0.xxx網(wǎng)段，一般習慣把192.168.0.1作為路由器IP地址，在調試遠程設備時(shí)可以借用辦公以太網(wǎng)絡(luò )而無(wú)需另外布線(xiàn)。
當然可以根據自己已有的網(wǎng)段自行選擇其他網(wǎng)段。
至于設備名稱(chēng)，采用自動(dòng)生成PROFINET設備名稱(chēng)***好了。
在“接口連接到”“子網(wǎng)絡(luò )：”中添加一個(gè)PN/IE_1網(wǎng)絡(luò )。其他設置如果沒(méi)有特殊需要，***采用默認的其他設置即可。
下面將配置連接在PROFINET的I/O設備，配置它們首先需要安裝設備描述文件：GSDML。
2．4 安裝GSDML文件
在工具欄“選項”中點(diǎn)擊“安裝設備描述文件”GSDML菜單，進(jìn)入安裝界面。
選擇存放GSDML的文件夾導入文件，將安裝所要用到的CMDF9系列模塊GSDM文件。
安裝GSDML文件時(shí)存放該文件的文件夾內必須有設備GSDML文件和用于標識該設備的BMP圖形文件，見(jiàn)下圖：
從GSDML文件名稱(chēng)結構可以了解對應文件的創(chuàng )建或者修改日期以及相應的版本,名稱(chēng)結構示意如下：
PROFINET由PROFIBUS國際組織（PROFIBUS International，PI）推出，是基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的自動(dòng)化總線(xiàn)標準的新一代現場(chǎng)總線(xiàn)。
作為PROFIBUS的升級換代現場(chǎng)總線(xiàn)，PROFINET在自動(dòng)化通信領(lǐng)域中提供了一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò )和自動(dòng)化解決方案，借助現有網(wǎng)絡(luò )和設備，能非常廉價(jià)和方便的滿(mǎn)足聯(lián)網(wǎng)、組網(wǎng)、光纖、無(wú)線(xiàn)數傳需求。
近年西門(mén)子推出的S7-1200、S7-1500系列PLC，皆因通訊接口升級換代為PROFINET，其主機已經(jīng)取消PROFIBUS DP接口，并自帶一個(gè)甚至多個(gè)PROFINET網(wǎng)絡(luò )接口，這雖為下一步PROFINET聯(lián)網(wǎng)和擴展現場(chǎng)IO提供了便利，但市面上PROFINET設備還比較少，很多工程人員對此種模式應用也不熟悉，給具體應用帶來(lái)一定困難。
為了更好的幫助工程人員快速了解和熟悉PROFINET應用，這里借助CMDF9系列PROFINET模塊作簡(jiǎn)單使用介紹，拋磚引玉以豐富工程應用。
2．基于CMDF9系列模塊+S7-1200微型PLC在污水處理系統中的設計
利用TIA Portal軟件配置掛接在S7-1200/S 7-1500系統中的CMDF9-8AD標準模擬量采集電壓、電流和液位信號、CMDF9-32DI采集閥門(mén)位置和行程開(kāi)關(guān)信號、CMDF9-8ADP熱電阻采集生化反應溫度、再由CMDF9-8DA模擬量輸出模塊控制溫度調節，并由CMDF9-32DOP輸出報警指示和閘閥連鎖控制。
2．1系統配置：
PLC：西門(mén)子S7-1200 PLC 一套；
模擬量采集模塊：CMDF9-8AD 三相電流、電壓、液位、閥門(mén)傳感器 一塊；
溫度采集模塊：CMDF9-8ADP 采集反應池溫度傳感器 一塊；
模擬量輸出模塊：CMDF9-8DA 控制閥門(mén)和變頻器 一塊；
開(kāi)關(guān)量輸出模塊：CMDF9-32DOP 遠端指示燈和電動(dòng)閘閥變頻器啟停 一塊；
開(kāi)關(guān)量輸入模塊：CMDF9-32DI 遠端加藥設備和電動(dòng)閘閥位置檢測 一塊；
現場(chǎng)參數顯示表：CMD4A9 現場(chǎng)顯示溫度和流量、液位數據 六塊；
2．2 創(chuàng )建工程：
西門(mén)子S7-1200 PLC V4.0以上是帶有以太網(wǎng)接口的小型PLC并支持PROFINET網(wǎng)絡(luò )連接，適合規模較小的簡(jiǎn)易應用工程，本例其實(shí)也可以選擇性能更好的S7-1500 PLC。
對于TIA Portal軟件聲稱(chēng)推薦的I7/8G RAM，不必太苛求達到，事實(shí)上，我們曾經(jīng)使用G41甚至G31普通電腦主板4G內存都能正常安裝運行，只是速度比較慢而已，推薦使用8G內存。
進(jìn)入TIA Portal主界面，創(chuàng )建一個(gè)工程應用：
“污水處理”
當然，你也可以在剛進(jìn)入的主界面的左下角點(diǎn)擊進(jìn)入“項目視圖”去操作：
2 . 3 組態(tài)設備
按照下圖“新手上路“提示，順序完成相應的操作。
如果對本軟件比較熟悉，還是建議直接進(jìn)入“項目視圖”中，內容齊全、非常直觀(guān)。
接下來(lái)點(diǎn)擊進(jìn)入“組態(tài)設備”：
按前所述，選擇控制器為CPU 1212C DC/DC/DC：
選擇 “6ES7 212-1AE40-0XB0”，版本V40。
點(diǎn)擊右下角的添加按鈕，將你選擇的控制器添加到設備內，同時(shí)自動(dòng)進(jìn)入到“項目視圖”內。你也可以在任意時(shí)候雙擊左面“設備組態(tài)”菜單進(jìn)入到控制器的“設備視圖”中。在下圖中，能看到設備概覽里控制器的詳細數據，也需要設置一些關(guān)鍵參數才能讓控制器正常工作。 點(diǎn)擊“常規”欄目下 “PROFINET 接口”菜單，展開(kāi)“以太網(wǎng)地址”：本例選擇常規192.168.0.xxx網(wǎng)段，一般習慣把192.168.0.1作為路由器IP地址，在調試遠程設備時(shí)可以借用辦公以太網(wǎng)絡(luò )而無(wú)需另外布線(xiàn)。
當然可以根據自己已有的網(wǎng)段自行選擇其他網(wǎng)段。
至于設備名稱(chēng)，采用自動(dòng)生成PROFINET設備名稱(chēng)***好了。
在“接口連接到”“子網(wǎng)絡(luò )：”中添加一個(gè)PN/IE_1網(wǎng)絡(luò )。其他設置如果沒(méi)有特殊需要，***采用默認的其他設置即可。
下面將配置連接在PROFINET的I/O設備，配置它們首先需要安裝設備描述文件：GSDML。
2．4 安裝GSDML文件
在工具欄“選項”中點(diǎn)擊“安裝設備描述文件”GSDML菜單，進(jìn)入安裝界面。
選擇存放GSDML的文件夾導入文件，將安裝所要用到的CMDF9系列模塊GSDM文件。
安裝GSDML文件時(shí)存放該文件的文件夾內必須有設備GSDML文件和用于標識該設備的BMP圖形文件，見(jiàn)下圖：
從GSDML文件名稱(chēng)結構可以了解對應文件的創(chuàng )建或者修改日期以及相應的版本,名稱(chēng)結構示意如下：
GSDML-架構版本-制造商名稱(chēng)-設備族名稱(chēng)-日期
其中"架構版本"是指設備行規下的架構版本， V2.31是采用西門(mén)子ERTEC200P開(kāi)發(fā)平臺架構。
這里會(huì )顯示已經(jīng)安裝過(guò)該文件和尚未安裝的文件
選擇一個(gè)需要安裝的GSDML文件點(diǎn)擊安裝后立即開(kāi)始安裝，請依次安裝CMDF9-8AD、8DA、8ADP、32DO、32DI和CMD4A9。由于每次退出需要一定時(shí)間更新，故先安裝完所有的文件后再退出該界面，，請稍微等待自動(dòng)退出，時(shí)間較長(cháng)不是死機！
2 . 5 組態(tài)CMD系列模塊：
接下來(lái)按相同方式把PROFINET I/O設備依次組態(tài)到控制器的網(wǎng)絡(luò )中：
2. 5. 1標準模擬量采集模塊：
CMDF9-8AD是標準模擬量采集模塊，它主要是采集4-20mA電流信號。
首先點(diǎn)中“網(wǎng)絡(luò )視圖”按鈕，在硬件目錄里找到“其他現場(chǎng)設備”：
在I/O欄目里找到我們剛剛安裝JIETONG PN下的CMDF9中的CMDF9-8AD模塊。
注意：下面的信息/版本選項要選擇對應版本號，便于正確安裝不同時(shí)期的設備。
接下來(lái)分配8AD的IP地址和名稱(chēng)：
IP地址和控制器的IP地址段應該一致，地址范圍可以在1-255中選擇，這里我們分配標準模擬量采集模塊IP地址為192.168.0.222。
簡(jiǎn)單使用自動(dòng)生成PROFINET設備名稱(chēng)，本例為CMDF9-8AD。如有更多的同類(lèi)設備，會(huì )自動(dòng)生成下劃線(xiàn)序列CMDF9-8AD_1……。
因為該類(lèi)模塊的工作方式需要配置，接下來(lái)在選中模塊以太網(wǎng)口后再單擊-8AD_1槽架，顯示用戶(hù)參數界面如下圖：
通道輸入類(lèi)型選擇：
模塊的8個(gè)輸入通道輸入信號均可單獨設置3種輸入類(lèi)型：
a. 電壓輸入端子0-5V,電流輸入端子0-20mA;
b. 電壓輸入端子1-5V,電流輸入端子4-20mA;
c. 電壓輸入端子0-10V，這里均設置為4-20mA。
通道濾波處理：
濾波處理可消除采集輸入信號雜波，濾波次數越多，消除效果越好，但是采集到的輸入信號時(shí)間會(huì )越長(cháng)，一般選擇默認的1次濾波。
通道零點(diǎn)調整：
當外部傳感器輸入信號極小值時(shí)，采集的數碼值并不是0的時(shí)候，用戶(hù)可以小范圍調整零點(diǎn)，比如液位信號4mA，采集的數碼值是10而非0，這時(shí)可以減少零點(diǎn)數碼值-10左右（偏大減數、偏小加數）。
如果采集的數碼值93，而實(shí)際輸入信號為4.3mA，說(shuō)明采集的數據值高于標準值77，這時(shí)可以調整零點(diǎn)負值16左右。
通道幅值調整：
通道幅值是在接近極大值輸入信號附近調整是否為正確數碼值。
當采集值低于理論數碼值時(shí)調整正幅值放大倍數接近理論值；
當采集值高于理論數碼值時(shí)調整負幅值減少放大倍數以接近理論值。
l 特殊設置：
特殊設置是為以后擴展功能使用這里不用理會(huì )。
設置所有通道（本例均為4-20mA）編譯下載PLC后模塊工作模式自動(dòng)生效。
2. 5. 2 標準模擬量輸出模塊：
按照2.5.1配置CMDF9-8DA模擬量輸出模塊：
點(diǎn)開(kāi)后在I/O欄目里找到剛剛安裝JIETONG PN下的CMDF9中的CMDF9-8DA，這是8通道標準模擬量輸出模塊。
注意：下面的信息/版本選項要選擇對應版本號，便于正確安裝不同時(shí)期的設備。
用雙擊或者拖拽的方式把該設備添加到到網(wǎng)絡(luò )視圖中，右鍵選擇“未分配”處，選擇并加入到PLC_1PROFINET 接口_1，進(jìn)入網(wǎng)絡(luò )設置界面，因為已經(jīng)連接到控制器網(wǎng)絡(luò )中，所以會(huì )自動(dòng)分配遠程寄存器地址：QW2-QW16。
繼續分配8DA的IP地址：192.168.0.226。
使用自動(dòng)生成PROFINET設備名稱(chēng)，本例為CMDF9-8DA。如有更多的同類(lèi)設備，會(huì )自動(dòng)生成下劃線(xiàn)序列CMDF9-8DA_1……。
該類(lèi)模塊的工作方式依然需要配置，接下來(lái)選中模塊以太網(wǎng)口后再單擊-8DA_1槽架，顯示用戶(hù)參數界面如下圖：
零點(diǎn)和幅值同8AD用戶(hù)參數設置相同，只是缺少濾波選擇項目。
本例除一通道因為是接變頻器控制設置為0-10V輸出外，其余全部設置為4-20mA電流輸出。
這是因為本系統有多余的模擬量輸出通道，且變頻器僅為一臺，為節約成本，此處采用0-10V模擬量輸出控制變頻器轉速。如果變頻器較多的場(chǎng)合下也可以采用在稍后介紹的PROFINET轉MODBUS網(wǎng)橋來(lái)控制多臺變頻設備。
2. 5. 3熱電阻溫度采集模塊：
和前面一樣，添加CMDF9-8ADP到網(wǎng)絡(luò )中，分配好IP地址和設備名稱(chēng)：
8個(gè)熱電阻通道占用IW18-IW32共計8個(gè)字。
為該模塊配置相應的工作參數：
溫度范圍設定：
由于采集溫度在100攝氏度以下，所有工作溫度范圍段均選-50-200度：
和其他模塊不同，在此溫度段范圍，模塊分辨率同樣為12bit。
濾波設置：
為有效濾除干擾，這里設置為一次濾波，考慮到溫度響應緩慢，也可設置2~3次濾波。
零點(diǎn)修正：
和8AD采集模塊相似，零點(diǎn)調整用于對準PT-100傳感器低溫度與采集值。
-50-200度幅值修正：
-50-200度幅值修正幅值修正是校準***在高溫度200度時(shí)采集溫度數據。
一般情況下，廠(chǎng)家已經(jīng)按0.5%精度校準，除非傳感器誤差偏大或者線(xiàn)路等影響才會(huì )去調整。
-50-410度幅值修正：
-50-410度幅值修正幅值修正是校準在高溫度410度時(shí)采集溫度數據。
輸出類(lèi)型設置：
采集的溫度按無(wú)符號整型數據表示或者按有符號的實(shí)際溫度表示。
無(wú)符號整型數據0-4095，對應-50-200度范圍，需要進(jìn)行工程量轉換才能表示溫度高低。
實(shí)際溫度是經(jīng)過(guò)工程量轉換后的數據，為了提高分辨率且避免在PLC內進(jìn)行浮點(diǎn)數運算增加PLC掃描周期，CMDF9-8ADP表示的溫度數據是實(shí)際溫度乘以10，即：-50-200度對應溫度數據是-500-2000。實(shí)際使用無(wú)論是比較或者運算除去采集溫度外其他數據均可以先按10倍處理，這樣可以提高溫度分辨率到0.1度。
l 斷線(xiàn)報警設置：
一旦纖細的鉑金絲斷裂或者傳感器外部導線(xiàn)接觸不良、端子螺釘壓接不好，可能造成采集溫度異常。因此，模塊一旦檢測異常會(huì )發(fā)出報警，***會(huì )讓采集溫度數據偏向某一根方向，同時(shí)發(fā)出診斷故障信息給PLC，避免控制出現嚴重事故：
例如：反應池溫度60度，工藝要求保持反應池溫度為80度，勢必導致PLC輸出加熱控制信號，直到目標值達到給定值80度，才會(huì )停止加熱。
一旦出現斷線(xiàn)事故，采集的溫度不能真實(shí)反應實(shí)際溫度會(huì )一直加熱，甚至超過(guò)安全溫度到沸騰，釀成安全事故。有了斷線(xiàn)偏向大值報警，會(huì )使正在加熱的設備停止加熱。
也有工藝需求不允許溫度太低，從而選擇偏向低端值工作。
2. 5. 4 開(kāi)關(guān)量輸出模塊
CMDF9-32DOP是一款密集型PNP型晶體管輸出IO，輸出有效時(shí)對應通道LED綠色指示燈點(diǎn)亮，相應端子輸出DC24V電壓，反之燈滅，輸出24V電源斷開(kāi)。適合驅動(dòng)信號燈或者小型中間繼電器。
安裝方式和前面介紹的模塊相同，只是沒(méi)有用戶(hù)參數設置，更為簡(jiǎn)單。但需注意密集型輸出IO模塊一般驅動(dòng)電流較小，所以不能直接驅動(dòng)大電流負載，較大功率負載還是讓中間繼電器、接觸器來(lái)承擔吧！
2. 5. 5 開(kāi)關(guān)量輸入模塊
安裝方式和前面介紹的模塊相同，也沒(méi)有用戶(hù)參數設置。
采集現場(chǎng)行程開(kāi)關(guān)和閥門(mén)開(kāi)到位、關(guān)到位的開(kāi)關(guān)信號，一個(gè)CMDF9-32DI模塊分配有2組輸入方式選擇端子，方便現場(chǎng)不同外部設備需要：
有源輸入方式（NPN輸入）：
這是帶24V電源的輸入，當外部設備發(fā)出高限報警和允許設備啟動(dòng)閥門(mén)命令后，對應端子上***有DC24V電源進(jìn)入，我們通常選擇的的是有源輸入方式，工程中S1端子短接到模塊M（地），允許通道1-通道16有源輸入。
有源輸入一般需增加保護電路，例如保險絲，防止輸入電纜誤碰設備外殼（一般設備外殼帶保護地）而燒毀輸入通道回路的外部元件。
漏輸入方式（PNP輸入）：
普通閥門(mén)行程開(kāi)關(guān)一般是干接點(diǎn)輸出，所以我們選擇S2連接到模塊的24V端，這樣通道17-通道32工作在漏輸入方式：一旦閥門(mén)上的行程開(kāi)關(guān)閉合，從各輸入通道流出的電流經(jīng)行程開(kāi)關(guān)閉合流回到地（M），完成已到位的狀態(tài)。漏輸入方式因為回路有限流電阻，即使輸入端誤碰機殼地，也不會(huì )燒毀外部回路的任何元件，推薦現場(chǎng)盡量選擇這種方式使用。
2. 5. 6 數據顯示表
CMD4A9支持PROFINET遠程顯示PLC內數據，特別適合在現場(chǎng)顯示工藝參數和操作監視數據。
使用方式在連載“PROFINET數據顯示器在工程中的使用”已經(jīng)有過(guò)介紹。
這里不再贅述。
2．6 編程控制器
根據工藝系統需要，控制器添加合適的組織塊滿(mǎn)足編程需要，還可以根據運算的需要添加數據塊等其他塊。
OB100是整個(gè)控制系統初始化用程序塊，包括各設備初始化和運算用寄存器清零和工藝參數設置，PLC上電只執行一次該程序塊。
OB35是循環(huán)中斷產(chǎn)生程序塊，系統需要一個(gè)基本的時(shí)序，包括順序脈沖產(chǎn)生和定時(shí)采樣，都以這個(gè)程序塊來(lái)處理。
OB1是主程序塊，很多運算、控制和調用子程序在這里編制，由于各個(gè)工程工藝流程不相同，所以這里并不討論工藝流程和詳細的程序處理。
編輯完成后編譯下載到控制器內。
2．7 在線(xiàn)設置
為了關(guān)聯(lián)所有模塊與控制器，初次使用CMDF9，還需要分別分配它們的名稱(chēng)和IP地址，便于和剛剛在控制器配置的GSDML相關(guān)聯(lián)。
連接好同一網(wǎng)絡(luò )即中的CMDF9模塊并送電，等待各模塊完成自檢、初始化設備和連接網(wǎng)絡(luò )等初始化任務(wù)后，在“項目樹(shù)”中的“在線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)”菜單內找到你的計算機網(wǎng)卡點(diǎn)開(kāi)：
雙擊“更新可訪(fǎng)問(wèn)的設備”等待掃描結果
2．8 添加監視
接下來(lái)我們將CMDF9-8AD、CMDF9-8ADP對應的IW
區添加到添加到監控表_1并按10進(jìn)制監視，在線(xiàn)后***能及時(shí)監視采集值是多少數據。
CMDF9-32DI也添加到對應IW區并按二進(jìn)制方式監視，能看到對應位置是否動(dòng)作。
對于CMDF9-8DA模擬量輸出及CMDF9-32DOP開(kāi)關(guān)量輸出模塊，同樣發(fā)方式也可以添加輸出監視區QW，便于強制輸出便于測試輸出。
至此，模塊的配置和測試即告完畢，由此可見(jiàn)應用將變得非常簡(jiǎn)單！
下面是網(wǎng)絡(luò )設備示意：
5.特別說(shuō)明
CMDF9系列模塊和顯示表（器）主芯片是采用PI推薦的ERTC200P，******由該芯片獨立完成PROFINET RT和IRT功能，功能完善、穩定可高，這和市面上某些用普通以太網(wǎng)芯片模擬PROFINET是不同的。
4.結論
CMDF9 PROFINET系列產(chǎn)品是分體式模塊，每個(gè)模塊均帶有2個(gè)PROFINET網(wǎng)絡(luò )接口，既可以集中安裝，又能分開(kāi)安裝，靈活方便的優(yōu)點(diǎn)，適合各現場(chǎng)級別的數據采集、控制和顯示，彌補PLC在現場(chǎng)顯示某些方面的不足，不失一種廉價(jià)的PLC控制系統數據采集、控制、顯示解決方案，具有一定的推廣應用價(jià)值！
其中"架構版本"是指設備行規下的架構版本， V2.31是采用西門(mén)子ERTEC200P開(kāi)發(fā)平臺架構。
一旦選擇存放GSDML的文件夾，會(huì )彈出如下界面：
這里會(huì )顯示已經(jīng)安裝過(guò)該文件和尚未安裝的文件
選擇一個(gè)需要安裝的GSDML文件點(diǎn)擊安裝后立即開(kāi)始安裝，請依次安裝CMDF9-8AD、8DA、8ADP、32DO、32DI和CMD4A9。由于每次退出需要一定時(shí)間更新，故先安裝完所有的文件后再退出該界面，，請稍微等待自動(dòng)退出，時(shí)間較長(cháng)不是死機！
2 . 5 組態(tài)CMD系列模塊：
接下來(lái)按相同方式把PROFINET I/O設備依次組態(tài)到控制器的網(wǎng)絡(luò )中：
2. 5. 1標準模擬量采集模塊：
CMDF9-8AD是標準模擬量采集模塊，它主要是采集4-20mA電流信號。
首先點(diǎn)中“網(wǎng)絡(luò )視圖”按鈕，在硬件目錄里找到“其他現場(chǎng)設備”：
在I/O欄目里找到我們剛剛安裝JIETONG PN下的CMDF9中的CMDF9-8AD模塊。
注意：下面的信息/版本選項要選擇對應版本號，便于正確安裝不同時(shí)期的設備。 采用雙擊或拖拽方式把該設備添加到到網(wǎng)絡(luò )視圖中，右鍵選擇“未分配”處，選擇并加入到PLC_1PROFINET 接口_1。
顯示如下的網(wǎng)絡(luò )示意：
雙擊CMDF9-8AD進(jìn)入網(wǎng)絡(luò )設置界面，因為已經(jīng)連接到控制器網(wǎng)絡(luò )中，所以會(huì )自動(dòng)分配遠程寄存器地址：
上圖中I寄存器地址被系統自動(dòng)分配1-16。
當然也可以點(diǎn)擊重新分配允許范圍的地址即IW2-QW16共8個(gè)字：
顯示如下的網(wǎng)絡(luò )示意：
雙擊CMDF9-8AD進(jìn)入網(wǎng)絡(luò )設置界面，因為已經(jīng)連接到控制器網(wǎng)絡(luò )中，所以會(huì )自動(dòng)分配遠程寄存器地址：
上圖中I寄存器地址被系統自動(dòng)分配1-16。
當然也可以點(diǎn)擊重新分配允許范圍的地址即IW2-QW16共8個(gè)字：
接下來(lái)分配8AD的IP地址和名稱(chēng)：
IP地址和控制器的IP地址段應該一致，地址范圍可以在1-255中選擇，這里我們分配標準模擬量采集模塊IP地址為192.168.0.222。
簡(jiǎn)單使用自動(dòng)生成PROFINET設備名稱(chēng)，本例為CMDF9-8AD。如有更多的同類(lèi)設備，會(huì )自動(dòng)生成下劃線(xiàn)序列CMDF9-8AD_1……。
因為該類(lèi)模塊的工作方式需要配置，接下來(lái)在選中模塊以太網(wǎng)口后再單擊-8AD_1槽架，顯示用戶(hù)參數界面如下圖：
通道輸入類(lèi)型選擇：
模塊的8個(gè)輸入通道輸入信號均可單獨設置3種輸入類(lèi)型：
a. 電壓輸入端子0-5V,電流輸入端子0-20mA;
b. 電壓輸入端子1-5V,電流輸入端子4-20mA;
c. 電壓輸入端子0-10V，這里均設置為4-20mA。
通道濾波處理：
濾波處理可消除采集輸入信號雜波，濾波次數越多，消除效果越好，但是采集到的輸入信號時(shí)間會(huì )越長(cháng)，一般選擇默認的1次濾波。
通道零點(diǎn)調整：
當外部傳感器輸入信號極小值時(shí)，采集的數碼值并不是0的時(shí)候，用戶(hù)可以小范圍調整零點(diǎn)，比如液位信號4mA，采集的數碼值是10而非0，這時(shí)可以減少零點(diǎn)數碼值-10左右（偏大減數、偏小加數）。
如果采集的數碼值93，而實(shí)際輸入信號為4.3mA，說(shuō)明采集的數據值高于標準值77，這時(shí)可以調整零點(diǎn)負值16左右。
通道幅值調整：
通道幅值是在接近極大值輸入信號附近調整是否為正確數碼值。
當采集值低于理論數碼值時(shí)調整正幅值放大倍數接近理論值；
當采集值高于理論數碼值時(shí)調整負幅值減少放大倍數以接近理論值。
l 特殊設置：
特殊設置是為以后擴展功能使用這里不用理會(huì )。
設置所有通道（本例均為4-20mA）編譯下載PLC后模塊工作模式自動(dòng)生效。
2. 5. 2 標準模擬量輸出模塊：
按照2.5.1配置CMDF9-8DA模擬量輸出模塊：
點(diǎn)開(kāi)后在I/O欄目里找到剛剛安裝JIETONG PN下的CMDF9中的CMDF9-8DA，這是8通道標準模擬量輸出模塊。
注意：下面的信息/版本選項要選擇對應版本號，便于正確安裝不同時(shí)期的設備。
用雙擊或者拖拽的方式把該設備添加到到網(wǎng)絡(luò )視圖中，右鍵選擇“未分配”處，選擇并加入到PLC_1PROFINET 接口_1，進(jìn)入網(wǎng)絡(luò )設置界面，因為已經(jīng)連接到控制器網(wǎng)絡(luò )中，所以會(huì )自動(dòng)分配遠程寄存器地址：QW2-QW16。
繼續分配8DA的IP地址：192.168.0.226。
使用自動(dòng)生成PROFINET設備名稱(chēng)，本例為CMDF9-8DA。如有更多的同類(lèi)設備，會(huì )自動(dòng)生成下劃線(xiàn)序列CMDF9-8DA_1……。
該類(lèi)模塊的工作方式依然需要配置，接下來(lái)選中模塊以太網(wǎng)口后再單擊-8DA_1槽架，顯示用戶(hù)參數界面如下圖：
零點(diǎn)和幅值同8AD用戶(hù)參數設置相同，只是缺少濾波選擇項目。
本例除一通道因為是接變頻器控制設置為0-10V輸出外，其余全部設置為4-20mA電流輸出。
這是因為本系統有多余的模擬量輸出通道，且變頻器僅為一臺，為節約成本，此處采用0-10V模擬量輸出控制變頻器轉速。如果變頻器較多的場(chǎng)合下也可以采用在稍后介紹的PROFINET轉MODBUS網(wǎng)橋來(lái)控制多臺變頻設備。
2. 5. 3熱電阻溫度采集模塊：
和前面一樣，添加CMDF9-8ADP到網(wǎng)絡(luò )中，分配好IP地址和設備名稱(chēng)：
8個(gè)熱電阻通道占用IW18-IW32共計8個(gè)字。
為該模塊配置相應的工作參數：
溫度范圍設定：
由于采集溫度在100攝氏度以下，所有工作溫度范圍段均選-50-200度：
和其他模塊不同，在此溫度段范圍，模塊分辨率同樣為12bit。
濾波設置：
為有效濾除干擾，這里設置為一次濾波，考慮到溫度響應緩慢，也可設置2~3次濾波。
零點(diǎn)修正：
和8AD采集模塊相似，零點(diǎn)調整用于對準PT-100傳感器低溫度與采集值。
-50-200度幅值修正：
-50-200度幅值修正幅值修正是校準***在高溫度200度時(shí)采集溫度數據。
一般情況下，廠(chǎng)家已經(jīng)按0.5%精度校準，除非傳感器誤差偏大或者線(xiàn)路等影響才會(huì )去調整。
-50-410度幅值修正：
-50-410度幅值修正幅值修正是校準在高溫度410度時(shí)采集溫度數據。
輸出類(lèi)型設置：
采集的溫度按無(wú)符號整型數據表示或者按有符號的實(shí)際溫度表示。
無(wú)符號整型數據0-4095，對應-50-200度范圍，需要進(jìn)行工程量轉換才能表示溫度高低。
實(shí)際溫度是經(jīng)過(guò)工程量轉換后的數據，為了提高分辨率且避免在PLC內進(jìn)行浮點(diǎn)數運算增加PLC掃描周期，CMDF9-8ADP表示的溫度數據是實(shí)際溫度乘以10，即：-50-200度對應溫度數據是-500-2000。實(shí)際使用無(wú)論是比較或者運算除去采集溫度外其他數據均可以先按10倍處理，這樣可以提高溫度分辨率到0.1度。
l 斷線(xiàn)報警設置：
一旦纖細的鉑金絲斷裂或者傳感器外部導線(xiàn)接觸不良、端子螺釘壓接不好，可能造成采集溫度異常。因此，模塊一旦檢測異常會(huì )發(fā)出報警，***會(huì )讓采集溫度數據偏向某一根方向，同時(shí)發(fā)出診斷故障信息給PLC，避免控制出現嚴重事故：
例如：反應池溫度60度，工藝要求保持反應池溫度為80度，勢必導致PLC輸出加熱控制信號，直到目標值達到給定值80度，才會(huì )停止加熱。
一旦出現斷線(xiàn)事故，采集的溫度不能真實(shí)反應實(shí)際溫度會(huì )一直加熱，甚至超過(guò)安全溫度到沸騰，釀成安全事故。有了斷線(xiàn)偏向大值報警，會(huì )使正在加熱的設備停止加熱。
也有工藝需求不允許溫度太低，從而選擇偏向低端值工作。
2. 5. 4 開(kāi)關(guān)量輸出模塊
CMDF9-32DOP是一款密集型PNP型晶體管輸出IO，輸出有效時(shí)對應通道LED綠色指示燈點(diǎn)亮，相應端子輸出DC24V電壓，反之燈滅，輸出24V電源斷開(kāi)。適合驅動(dòng)信號燈或者小型中間繼電器。
安裝方式和前面介紹的模塊相同，只是沒(méi)有用戶(hù)參數設置，更為簡(jiǎn)單。但需注意密集型輸出IO模塊一般驅動(dòng)電流較小，所以不能直接驅動(dòng)大電流負載，較大功率負載還是讓中間繼電器、接觸器來(lái)承擔吧！
2. 5. 5 開(kāi)關(guān)量輸入模塊
安裝方式和前面介紹的模塊相同，也沒(méi)有用戶(hù)參數設置。
采集現場(chǎng)行程開(kāi)關(guān)和閥門(mén)開(kāi)到位、關(guān)到位的開(kāi)關(guān)信號，一個(gè)CMDF9-32DI模塊分配有2組輸入方式選擇端子，方便現場(chǎng)不同外部設備需要：
有源輸入方式（NPN輸入）：
這是帶24V電源的輸入，當外部設備發(fā)出高限報警和允許設備啟動(dòng)閥門(mén)命令后，對應端子上***有DC24V電源進(jìn)入，我們通常選擇的的是有源輸入方式，工程中S1端子短接到模塊M（地），允許通道1-通道16有源輸入。
有源輸入一般需增加保護電路，例如保險絲，防止輸入電纜誤碰設備外殼（一般設備外殼帶保護地）而燒毀輸入通道回路的外部元件。
漏輸入方式（PNP輸入）：
普通閥門(mén)行程開(kāi)關(guān)一般是干接點(diǎn)輸出，所以我們選擇S2連接到模塊的24V端，這樣通道17-通道32工作在漏輸入方式：一旦閥門(mén)上的行程開(kāi)關(guān)閉合，從各輸入通道流出的電流經(jīng)行程開(kāi)關(guān)閉合流回到地（M），完成已到位的狀態(tài)。漏輸入方式因為回路有限流電阻，即使輸入端誤碰機殼地，也不會(huì )燒毀外部回路的任何元件，推薦現場(chǎng)盡量選擇這種方式使用。
2. 5. 6 數據顯示表
CMD4A9支持PROFINET遠程顯示PLC內數據，特別適合在現場(chǎng)顯示工藝參數和操作監視數據。
使用方式在連載“PROFINET數據顯示器在工程中的使用”已經(jīng)有過(guò)介紹。
這里不再贅述。
2．6 編程控制器
根據工藝系統需要，控制器添加合適的組織塊滿(mǎn)足編程需要，還可以根據運算的需要添加數據塊等其他塊。
OB100是整個(gè)控制系統初始化用程序塊，包括各設備初始化和運算用寄存器清零和工藝參數設置，PLC上電只執行一次該程序塊。
OB35是循環(huán)中斷產(chǎn)生程序塊，系統需要一個(gè)基本的時(shí)序，包括順序脈沖產(chǎn)生和定時(shí)采樣，都以這個(gè)程序塊來(lái)處理。
OB1是主程序塊，很多運算、控制和調用子程序在這里編制，由于各個(gè)工程工藝流程不相同，所以這里并不討論工藝流程和詳細的程序處理。
編輯完成后編譯下載到控制器內。
2．7 在線(xiàn)設置
為了關(guān)聯(lián)所有模塊與控制器，初次使用CMDF9，還需要分別分配它們的名稱(chēng)和IP地址，便于和剛剛在控制器配置的GSDML相關(guān)聯(lián)。
連接好同一網(wǎng)絡(luò )即中的CMDF9模塊并送電，等待各模塊完成自檢、初始化設備和連接網(wǎng)絡(luò )等初始化任務(wù)后，在“項目樹(shù)”中的“在線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)”菜單內找到你的計算機網(wǎng)卡點(diǎn)開(kāi)：
雙擊“更新可訪(fǎng)問(wèn)的設備”等待掃描結果
在項目樹(shù)欄目下搜索到高亮的可訪(fǎng)問(wèn)設備及特定的MAC地址，并雙擊“在線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)”進(jìn)入診斷分配界面：
展開(kāi)“功能”下的“分配IP地址”，按前面控制器分別分配各CMDF9模塊的IP地址填寫(xiě)192.168.0.xxx，然后再點(diǎn)按“分配IP地址”按鈕：
界面下端顯示“參數已經(jīng)成功傳輸”。
接下來(lái)將分配設備名稱(chēng)，我們依然按前面控制器配置相同，并分別分配各模塊，這里顯示表因為數量比較多，被依次分配為CMD4A9_1、CMD4A9_2、CMD4A9_3……、CMD4A9_6共計6個(gè)每一個(gè)顯示表占用4byte的Q輸出字節。
成功傳輸名稱(chēng)參數后，各模塊和顯示表將自動(dòng)連接到網(wǎng)絡(luò )并接收PROFINET網(wǎng)絡(luò )數據。無(wú)論是在線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)還是設備在線(xiàn)監視下，都能觀(guān)察到各設備已經(jīng)正常工作并且無(wú)任何警告提示（沒(méi)有紅色叉提示）。
如分配名稱(chēng)后設備并沒(méi)有正常工作，可能PLC沒(méi)有清除掉原有的配置數據，需要重新初始化到出廠(chǎng)設置值后斷電5分鐘，重新下載新配置。
特別指出：
PROFINET網(wǎng)絡(luò )設備的名稱(chēng)非常重要，它的優(yōu)先級別高于IP地址，所以如果控制器網(wǎng)絡(luò )中如果已經(jīng)存在工作中的設備并且名稱(chēng)與控制器指定名稱(chēng)相符，是不能修改IP地址的，要修改IP地址，要么拔掉控制器連接到網(wǎng)絡(luò )的電纜，要么***先修改轉角指示器的設備名稱(chēng)，等待設備離線(xiàn)后你才能重新修改IP地址。
一旦你修改的設備名稱(chēng)與控制器中指定的名稱(chēng)相符，即便是原來(lái)設備的IP地址并不是控制器內相同名稱(chēng)下的IP地址，也會(huì )自動(dòng)關(guān)聯(lián)上IP并開(kāi)始正常工作。
例如：網(wǎng)絡(luò )中的CMD4A9 名稱(chēng)是CMD4A9_1，IP地址是192.168.0.121，并沒(méi)有正常與控制器通訊連接，一旦你修改名稱(chēng)為CMD4A9_1，那么系統會(huì )自動(dòng)關(guān)聯(lián)控制器指定的IP地址為192.168.0.120，這一點(diǎn)非常重要，特別牢記！
展開(kāi)“功能”下的“分配IP地址”，按前面控制器分別分配各CMDF9模塊的IP地址填寫(xiě)192.168.0.xxx，然后再點(diǎn)按“分配IP地址”按鈕：
界面下端顯示“參數已經(jīng)成功傳輸”。
接下來(lái)將分配設備名稱(chēng)，我們依然按前面控制器配置相同，并分別分配各模塊，這里顯示表因為數量比較多，被依次分配為CMD4A9_1、CMD4A9_2、CMD4A9_3……、CMD4A9_6共計6個(gè)每一個(gè)顯示表占用4byte的Q輸出字節。
成功傳輸名稱(chēng)參數后，各模塊和顯示表將自動(dòng)連接到網(wǎng)絡(luò )并接收PROFINET網(wǎng)絡(luò )數據。無(wú)論是在線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)還是設備在線(xiàn)監視下，都能觀(guān)察到各設備已經(jīng)正常工作并且無(wú)任何警告提示（沒(méi)有紅色叉提示）。
如分配名稱(chēng)后設備并沒(méi)有正常工作，可能PLC沒(méi)有清除掉原有的配置數據，需要重新初始化到出廠(chǎng)設置值后斷電5分鐘，重新下載新配置。
特別指出：
PROFINET網(wǎng)絡(luò )設備的名稱(chēng)非常重要，它的優(yōu)先級別高于IP地址，所以如果控制器網(wǎng)絡(luò )中如果已經(jīng)存在工作中的設備并且名稱(chēng)與控制器指定名稱(chēng)相符，是不能修改IP地址的，要修改IP地址，要么拔掉控制器連接到網(wǎng)絡(luò )的電纜，要么***先修改轉角指示器的設備名稱(chēng)，等待設備離線(xiàn)后你才能重新修改IP地址。
一旦你修改的設備名稱(chēng)與控制器中指定的名稱(chēng)相符，即便是原來(lái)設備的IP地址并不是控制器內相同名稱(chēng)下的IP地址，也會(huì )自動(dòng)關(guān)聯(lián)上IP并開(kāi)始正常工作。
例如：網(wǎng)絡(luò )中的CMD4A9 名稱(chēng)是CMD4A9_1，IP地址是192.168.0.121，并沒(méi)有正常與控制器通訊連接，一旦你修改名稱(chēng)為CMD4A9_1，那么系統會(huì )自動(dòng)關(guān)聯(lián)控制器指定的IP地址為192.168.0.120，這一點(diǎn)非常重要，特別牢記！
2．8 添加監視
接下來(lái)我們將CMDF9-8AD、CMDF9-8ADP對應的IW
區添加到添加到監控表_1并按10進(jìn)制監視，在線(xiàn)后***能及時(shí)監視采集值是多少數據。
CMDF9-32DI也添加到對應IW區并按二進(jìn)制方式監視，能看到對應位置是否動(dòng)作。
對于CMDF9-8DA模擬量輸出及CMDF9-32DOP開(kāi)關(guān)量輸出模塊，同樣發(fā)方式也可以添加輸出監視區QW，便于強制輸出便于測試輸出。
至此，模塊的配置和測試即告完畢，由此可見(jiàn)應用將變得非常簡(jiǎn)單！
下面是網(wǎng)絡(luò )設備示意：
5.特別說(shuō)明
CMDF9系列模塊和顯示表（器）主芯片是采用PI推薦的ERTC200P，******由該芯片獨立完成PROFINET RT和IRT功能，功能完善、穩定可高，這和市面上某些用普通以太網(wǎng)芯片模擬PROFINET是不同的。
4.結論
CMDF9 PROFINET系列產(chǎn)品是分體式模塊，每個(gè)模塊均帶有2個(gè)PROFINET網(wǎng)絡(luò )接口，既可以集中安裝，又能分開(kāi)安裝，靈活方便的優(yōu)點(diǎn)，適合各現場(chǎng)級別的數據采集、控制和顯示，彌補PLC在現場(chǎng)顯示某些方面的不足，不失一種廉價(jià)的PLC控制系統數據采集、控制、顯示解決方案，具有一定的推廣應用價(jià)值！
