PROFINET分體式遠程模塊應用介紹
更新時間：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)技術的自動化總線標準的新一代現(xiàn)場總線。
作為PROFIBUS的升級換代現(xiàn)場總線，PROFINET在自動化通信領域中提供了一個完整的網(wǎng)絡和自動化解決方案，借助現(xiàn)有網(wǎng)絡和設備，能非常廉價和方便的滿足聯(lián)網(wǎng)、組網(wǎng)、光纖、無線數(shù)傳需求。
近年西門子推出的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，并自帶一個甚至多個PROFINET網(wǎng)絡接口，這雖為下一步PROFINET聯(lián)網(wǎng)和擴展現(xiàn)場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(tǒng)中的設計
利用TIA Portal軟件配置掛接在S7-1200/S 7-1500系統(tǒng)中的CMDF9-8AD標準模擬量采集電壓、電流和液位信號、CMDF9-32DI采集閥門位置和行程開關信號、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(diào)節(jié)，并由CMDF9-32DOP輸出報警指示和閘閥連鎖控制。
2．1系統(tǒng)配置：
PLC：西門子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 控制閥門和變頻器 一塊；
開關量輸出模塊：CMDF9-32DOP 遠端指示燈和電動閘閥變頻器啟停 一塊；
開關量輸入模塊：CMDF9-32DI 遠端加藥設備和電動閘閥位置檢測 一塊；
現(xiàn)場參數(shù)顯示表：CMD4A9 現(xiàn)場顯示溫度和流量、液位數(shù)據(jù) 六塊；
2．2 創(chuàng)建工程：
西門子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)絡連接，適合規(guī)模較小的簡易應用工程，本例其實也可以選擇性能更好的S7-1500 PLC。
對于TIA Portal軟件聲稱推薦的I7/8G RAM，不必太苛求達到，事實上，我們曾經(jīng)使用G41甚至G31普通電腦主板4G內(nèi)存都能正常安裝運行，只是速度比較慢而已，推薦使用8G內(nèi)存。
進入TIA Portal主界面，創(chuàng)建一個工程應用：
“污水處理”
當然，你也可以在剛進入的主界面的左下角點擊進入“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，還是建議直接進入“項目視圖”中，內(nèi)容齊全、非常直觀。
接下來點擊進入“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。
點擊右下角的添加按鈕，將你選擇的控制器添加到設備內(nèi)，同時自動進入到“項目視圖”內(nèi)。你也可以在任意時候雙擊左面“設備組態(tài)”菜單進入到控制器的“設備視圖”中。在下圖中，能看到設備概覽里控制器的詳細數(shù)據(jù)，也需要設置一些關鍵參數(shù)才能讓控制器正常工作。
點擊“常規(guī)”欄目下 “PROFINET 接口”菜單，展開“以太網(wǎng)地址”：
本例選擇常規(guī)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(diào)試遠程設備時可以借用辦公以太網(wǎng)絡而無需另外布線。
當然可以根據(jù)自己已有的網(wǎng)段自行選擇其他網(wǎng)段。
至于設備名稱，采用自動生成PROFINET設備名稱***好了。
在“接口連接到”“子網(wǎng)絡：”中添加一個PN/IE_1網(wǎng)絡。其他設置如果沒有特殊需要，***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”中點擊“安裝設備描述文件”GSDML菜單，進入安裝界面。
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文件時存放該文件的文件夾內(nèi)必須有設備GSDML文件和用于標識該設備的BMP圖形文件，見下圖：
從GSDML文件名稱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)技術的自動化總線標準的新一代現(xiàn)場總線。
作為PROFIBUS的升級換代現(xiàn)場總線，PROFINET在自動化通信領域中提供了一個完整的網(wǎng)絡和自動化解決方案，借助現(xiàn)有網(wǎng)絡和設備，能非常廉價和方便的滿足聯(lián)網(wǎng)、組網(wǎng)、光纖、無線數(shù)傳需求。
近年西門子推出的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，并自帶一個甚至多個PROFINET網(wǎng)絡接口，這雖為下一步PROFINET聯(lián)網(wǎng)和擴展現(xiàn)場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(tǒng)中的設計
利用TIA Portal軟件配置掛接在S7-1200/S 7-1500系統(tǒng)中的CMDF9-8AD標準模擬量采集電壓、電流和液位信號、CMDF9-32DI采集閥門位置和行程開關信號、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(diào)節(jié)，并由CMDF9-32DOP輸出報警指示和閘閥連鎖控制。
2．1系統(tǒng)配置：
PLC：西門子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 控制閥門和變頻器 一塊；
開關量輸出模塊：CMDF9-32DOP 遠端指示燈和電動閘閥變頻器啟停 一塊；
開關量輸入模塊：CMDF9-32DI 遠端加藥設備和電動閘閥位置檢測 一塊；
現(xiàn)場參數(shù)顯示表：CMD4A9 現(xiàn)場顯示溫度和流量、液位數(shù)據(jù) 六塊；
2．2 創(chuàng)建工程：
西門子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)絡連接，適合規(guī)模較小的簡易應用工程，本例其實也可以選擇性能更好的S7-1500 PLC。
對于TIA Portal軟件聲稱推薦的I7/8G RAM，不必太苛求達到，事實上，我們曾經(jīng)使用G41甚至G31普通電腦主板4G內(nèi)存都能正常安裝運行，只是速度比較慢而已，推薦使用8G內(nèi)存。
進入TIA Portal主界面，創(chuàng)建一個工程應用：
“污水處理”
當然，你也可以在剛進入的主界面的左下角點擊進入“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，還是建議直接進入“項目視圖”中，內(nèi)容齊全、非常直觀。
接下來點擊進入“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。
點擊右下角的添加按鈕，將你選擇的控制器添加到設備內(nèi)，同時自動進入到“項目視圖”內(nèi)。你也可以在任意時候雙擊左面“設備組態(tài)”菜單進入到控制器的“設備視圖”中。在下圖中，能看到設備概覽里控制器的詳細數(shù)據(jù)，也需要設置一些關鍵參數(shù)才能讓控制器正常工作。 點擊“常規(guī)”欄目下 “PROFINET 接口”菜單，展開“以太網(wǎng)地址”：本例選擇常規(guī)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(diào)試遠程設備時可以借用辦公以太網(wǎng)絡而無需另外布線。
當然可以根據(jù)自己已有的網(wǎng)段自行選擇其他網(wǎng)段。
至于設備名稱，采用自動生成PROFINET設備名稱***好了。
在“接口連接到”“子網(wǎng)絡：”中添加一個PN/IE_1網(wǎng)絡。其他設置如果沒有特殊需要，***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”中點擊“安裝設備描述文件”GSDML菜單，進入安裝界面。
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文件時存放該文件的文件夾內(nèi)必須有設備GSDML文件和用于標識該設備的BMP圖形文件，見下圖：
從GSDML文件名稱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,名稱結構示意如下：
GSDML-架構版本-制造商名稱-設備族名稱-日期
其中"架構版本"是指設備行規(guī)下的架構版本， V2.31是采用西門子ERTEC200P開發(fā)平臺架構。
這里會顯示已經(jīng)安裝過該文件和尚未安裝的文件
選擇一個需要安裝的GSDML文件點擊安裝后立即開始安裝，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，，請稍微等待自動退出，時間較長不是死機！
2 . 5 組態(tài)CMD系列模塊：
接下來按相同方式把PROFINET I/O設備依次組態(tài)到控制器的網(wǎng)絡中：
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。
首先點中“網(wǎng)絡視圖”按鈕，在硬件目錄里找到“其他現(xiàn)場設備”：
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期的設備。
接下來分配8AD的IP地址和名稱：
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。
簡單使用自動生成PROFINET設備名稱，本例為CMDF9-8AD。如有更多的同類設備，會自動生成下劃線序列CMDF9-8AD_1……。
因為該類模塊的工作方式需要配置，接下來在選中模塊以太網(wǎng)口后再單擊-8AD_1槽架，顯示用戶參數(shù)界面如下圖：
通道輸入類型選擇：
模塊的8個輸入通道輸入信號均可單獨設置3種輸入類型：
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(shù)越多，消除效果越好，但是采集到的輸入信號時間會越長，一般選擇默認的1次濾波。
通道零點調(diào)整：
當外部傳感器輸入信號極小值時，采集的數(shù)碼值并不是0的時候，用戶可以小范圍調(diào)整零點，比如液位信號4mA，采集的數(shù)碼值是10而非0，這時可以減少零點數(shù)碼值-10左右（偏大減數(shù)、偏小加數(shù)）。
如果采集的數(shù)碼值93，而實際輸入信號為4.3mA，說明采集的數(shù)據(jù)值高于標準值77，這時可以調(diào)整零點負值16左右。
通道幅值調(diào)整：
通道幅值是在接近極大值輸入信號附近調(diào)整是否為正確數(shù)碼值。
當采集值低于理論數(shù)碼值時調(diào)整正幅值放大倍數(shù)接近理論值；
當采集值高于理論數(shù)碼值時調(diào)整負幅值減少放大倍數(shù)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。
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：
點開后在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)絡視圖中，右鍵選擇“未分配”處，選擇并加入到PLC_1PROFINET 接口_1，進入網(wǎng)絡設置界面，因為已經(jīng)連接到控制器網(wǎng)絡中，所以會自動分配遠程寄存器地址：QW2-QW16。
繼續(xù)分配8DA的IP地址：192.168.0.226。
使用自動生成PROFINET設備名稱，本例為CMDF9-8DA。如有更多的同類設備，會自動生成下劃線序列CMDF9-8DA_1……。
該類模塊的工作方式依然需要配置，接下來選中模塊以太網(wǎng)口后再單擊-8DA_1槽架，顯示用戶參數(shù)界面如下圖：
零點和幅值同8AD用戶參數(shù)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(tǒng)有多余的模擬量輸出通道，且變頻器僅為一臺，為節(jié)約成本，此處采用0-10V模擬量輸出控制變頻器轉(zhuǎn)速。如果變頻器較多的場合下也可以采用在稍后介紹的PROFINET轉(zhuǎn)MODBUS網(wǎng)橋來控制多臺變頻設備。
2. 5. 3熱電阻溫度采集模塊：
和前面一樣，添加CMDF9-8ADP到網(wǎng)絡中，分配好IP地址和設備名稱：
8個熱電阻通道占用IW18-IW32共計8個字。
為該模塊配置相應的工作參數(shù)：
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。
零點修正：
和8AD采集模塊相似，零點調(diào)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度時采集溫度數(shù)據(jù)。
一般情況下，廠家已經(jīng)按0.5%精度校準，除非傳感器誤差偏大或者線路等影響才會去調(diào)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度時采集溫度數(shù)據(jù)。
輸出類型設置：
采集的溫度按無符號整型數(shù)據(jù)表示或者按有符號的實際溫度表示。
無符號整型數(shù)據(jù)0-4095，對應-50-200度范圍，需要進行工程量轉(zhuǎn)換才能表示溫度高低。
實際溫度是經(jīng)過工程量轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)，為了提高分辨率且避免在PLC內(nèi)進行浮點數(shù)運算增加PLC掃描周期，CMDF9-8ADP表示的溫度數(shù)據(jù)是實際溫度乘以10，即：-50-200度對應溫度數(shù)據(jù)是-500-2000。實際使用無論是比較或者運算除去采集溫度外其他數(shù)據(jù)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 斷線報警設置：
一旦纖細的鉑金絲斷裂或者傳感器外部導線接觸不良、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發(fā)出報警，***會讓采集溫度數(shù)據(jù)偏向某一根方向，同時發(fā)出診斷故障信息給PLC，避免控制出現(xiàn)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，才會停止加熱。
一旦出現(xiàn)斷線事故，采集的溫度不能真實反應實際溫度會一直加熱，甚至超過安全溫度到沸騰，釀成安全事故。有了斷線偏向大值報警，會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 開關量輸出模塊
CMDF9-32DOP是一款密集型PNP型晶體管輸出IO，輸出有效時對應通道LED綠色指示燈點亮，相應端子輸出DC24V電壓，反之燈滅，輸出24V電源斷開。適合驅(qū)動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，只是沒有用戶參數(shù)設置，更為簡單。但需注意密集型輸出IO模塊一般驅(qū)動電流較小，所以不能直接驅(qū)動大電流負載，較大功率負載還是讓中間繼電器、接觸器來承擔吧！
2. 5. 5 開關量輸入模塊
安裝方式和前面介紹的模塊相同，也沒有用戶參數(shù)設置。
采集現(xiàn)場行程開關和閥門開到位、關到位的開關信號，一個CMDF9-32DI模塊分配有2組輸入方式選擇端子，方便現(xiàn)場不同外部設備需要：
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閥門命令后，對應端子上***有DC24V電源進入，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）：
普通閥門行程開關一般是干接點輸出，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：一旦閥門上的行程開關閉合，從各輸入通道流出的電流經(jīng)行程開關閉合流回到地（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，也不會燒毀外部回路的任何元件，推薦現(xiàn)場盡量選擇這種方式使用。
2. 5. 6 數(shù)據(jù)顯示表
CMD4A9支持PROFINET遠程顯示PLC內(nèi)數(shù)據(jù)，特別適合在現(xiàn)場顯示工藝參數(shù)和操作監(jiān)視數(shù)據(jù)。
使用方式在連載“PROFINET數(shù)據(jù)顯示器在工程中的使用”已經(jīng)有過介紹。
這里不再贅述。
2．6 編程控制器
根據(jù)工藝系統(tǒng)需要，控制器添加合適的組織塊滿足編程需要，還可以根據(jù)運算的需要添加數(shù)據(jù)塊等其他塊。
OB100是整個控制系統(tǒng)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(shù)設置，PLC上電只執(zhí)行一次該程序塊。
OB35是循環(huán)中斷產(chǎn)生程序塊，系統(tǒng)需要一個基本的時序，包括順序脈沖產(chǎn)生和定時采樣，都以這個程序塊來處理。
OB1是主程序塊，很多運算、控制和調(diào)用子程序在這里編制，由于各個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(nèi)。
2．7 在線設置
為了關聯(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和IP地址，便于和剛剛在控制器配置的GSDML相關聯(lián)。
連接好同一網(wǎng)絡即中的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)絡等初始化任務后，在“項目樹”中的“在線訪問”菜單內(nèi)找到你的計算機網(wǎng)卡點開：
雙擊“更新可訪問的設備”等待掃描結果
2．8 添加監(jiān)視
接下來我們將CMDF9-8AD、CMDF9-8ADP對應的IW
區(qū)添加到添加到監(jiān)控表_1并按10進制監(jiān)視，在線后***能及時監(jiān)視采集值是多少數(shù)據(jù)。
CMDF9-32DI也添加到對應IW區(qū)并按二進制方式監(jiān)視，能看到對應位置是否動作。
對于CMDF9-8DA模擬量輸出及CMDF9-32DOP開關量輸出模塊，同樣發(fā)方式也可以添加輸出監(jiān)視區(qū)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，由此可見應用將變得非常簡單！
下面是網(wǎng)絡設備示意：
5.特別說明
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(wěn)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，每個模塊均帶有2個PROFINET網(wǎng)絡接口，既可以集中安裝，又能分開安裝，靈活方便的優(yōu)點，適合各現(xiàn)場級別的數(shù)據(jù)采集、控制和顯示，彌補PLC在現(xiàn)場顯示某些方面的不足，不失一種廉價的PLC控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、控制、顯示解決方案，具有一定的推廣應用價值！
其中"架構版本"是指設備行規(guī)下的架構版本， V2.31是采用西門子ERTEC200P開發(fā)平臺架構。
一旦選擇存放GSDML的文件夾，會彈出如下界面：
這里會顯示已經(jīng)安裝過該文件和尚未安裝的文件
選擇一個需要安裝的GSDML文件點擊安裝后立即開始安裝，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，，請稍微等待自動退出，時間較長不是死機！
2 . 5 組態(tài)CMD系列模塊：
接下來按相同方式把PROFINET I/O設備依次組態(tài)到控制器的網(wǎng)絡中：
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。
首先點中“網(wǎng)絡視圖”按鈕，在硬件目錄里找到“其他現(xiàn)場設備”：
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期的設備。 采用雙擊或拖拽方式把該設備添加到到網(wǎng)絡視圖中，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)絡示意：
雙擊CMDF9-8AD進入網(wǎng)絡設置界面，因為已經(jīng)連接到控制器網(wǎng)絡中，所以會自動分配遠程寄存器地址：
上圖中I寄存器地址被系統(tǒng)自動分配1-16。
當然也可以點擊重新分配允許范圍的地址即IW2-QW16共8個字：
顯示如下的網(wǎng)絡示意：
雙擊CMDF9-8AD進入網(wǎng)絡設置界面，因為已經(jīng)連接到控制器網(wǎng)絡中，所以會自動分配遠程寄存器地址：
上圖中I寄存器地址被系統(tǒng)自動分配1-16。
當然也可以點擊重新分配允許范圍的地址即IW2-QW16共8個字：
接下來分配8AD的IP地址和名稱：
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。
簡單使用自動生成PROFINET設備名稱，本例為CMDF9-8AD。如有更多的同類設備，會自動生成下劃線序列CMDF9-8AD_1……。
因為該類模塊的工作方式需要配置，接下來在選中模塊以太網(wǎng)口后再單擊-8AD_1槽架，顯示用戶參數(shù)界面如下圖：
通道輸入類型選擇：
模塊的8個輸入通道輸入信號均可單獨設置3種輸入類型：
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(shù)越多，消除效果越好，但是采集到的輸入信號時間會越長，一般選擇默認的1次濾波。
通道零點調(diào)整：
當外部傳感器輸入信號極小值時，采集的數(shù)碼值并不是0的時候，用戶可以小范圍調(diào)整零點，比如液位信號4mA，采集的數(shù)碼值是10而非0，這時可以減少零點數(shù)碼值-10左右（偏大減數(shù)、偏小加數(shù)）。
如果采集的數(shù)碼值93，而實際輸入信號為4.3mA，說明采集的數(shù)據(jù)值高于標準值77，這時可以調(diào)整零點負值16左右。
通道幅值調(diào)整：
通道幅值是在接近極大值輸入信號附近調(diào)整是否為正確數(shù)碼值。
當采集值低于理論數(shù)碼值時調(diào)整正幅值放大倍數(shù)接近理論值；
當采集值高于理論數(shù)碼值時調(diào)整負幅值減少放大倍數(shù)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。
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：
點開后在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)絡視圖中，右鍵選擇“未分配”處，選擇并加入到PLC_1PROFINET 接口_1，進入網(wǎng)絡設置界面，因為已經(jīng)連接到控制器網(wǎng)絡中，所以會自動分配遠程寄存器地址：QW2-QW16。
繼續(xù)分配8DA的IP地址：192.168.0.226。
使用自動生成PROFINET設備名稱，本例為CMDF9-8DA。如有更多的同類設備，會自動生成下劃線序列CMDF9-8DA_1……。
該類模塊的工作方式依然需要配置，接下來選中模塊以太網(wǎng)口后再單擊-8DA_1槽架，顯示用戶參數(shù)界面如下圖：
零點和幅值同8AD用戶參數(shù)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(tǒng)有多余的模擬量輸出通道，且變頻器僅為一臺，為節(jié)約成本，此處采用0-10V模擬量輸出控制變頻器轉(zhuǎn)速。如果變頻器較多的場合下也可以采用在稍后介紹的PROFINET轉(zhuǎn)MODBUS網(wǎng)橋來控制多臺變頻設備。
2. 5. 3熱電阻溫度采集模塊：
和前面一樣，添加CMDF9-8ADP到網(wǎng)絡中，分配好IP地址和設備名稱：
8個熱電阻通道占用IW18-IW32共計8個字。
為該模塊配置相應的工作參數(shù)：
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。
零點修正：
和8AD采集模塊相似，零點調(diào)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度時采集溫度數(shù)據(jù)。
一般情況下，廠家已經(jīng)按0.5%精度校準，除非傳感器誤差偏大或者線路等影響才會去調(diào)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度時采集溫度數(shù)據(jù)。
輸出類型設置：
采集的溫度按無符號整型數(shù)據(jù)表示或者按有符號的實際溫度表示。
無符號整型數(shù)據(jù)0-4095，對應-50-200度范圍，需要進行工程量轉(zhuǎn)換才能表示溫度高低。
實際溫度是經(jīng)過工程量轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)，為了提高分辨率且避免在PLC內(nèi)進行浮點數(shù)運算增加PLC掃描周期，CMDF9-8ADP表示的溫度數(shù)據(jù)是實際溫度乘以10，即：-50-200度對應溫度數(shù)據(jù)是-500-2000。實際使用無論是比較或者運算除去采集溫度外其他數(shù)據(jù)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 斷線報警設置：
一旦纖細的鉑金絲斷裂或者傳感器外部導線接觸不良、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發(fā)出報警，***會讓采集溫度數(shù)據(jù)偏向某一根方向，同時發(fā)出診斷故障信息給PLC，避免控制出現(xiàn)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，才會停止加熱。
一旦出現(xiàn)斷線事故，采集的溫度不能真實反應實際溫度會一直加熱，甚至超過安全溫度到沸騰，釀成安全事故。有了斷線偏向大值報警，會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 開關量輸出模塊
CMDF9-32DOP是一款密集型PNP型晶體管輸出IO，輸出有效時對應通道LED綠色指示燈點亮，相應端子輸出DC24V電壓，反之燈滅，輸出24V電源斷開。適合驅(qū)動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，只是沒有用戶參數(shù)設置，更為簡單。但需注意密集型輸出IO模塊一般驅(qū)動電流較小，所以不能直接驅(qū)動大電流負載，較大功率負載還是讓中間繼電器、接觸器來承擔吧！
2. 5. 5 開關量輸入模塊
安裝方式和前面介紹的模塊相同，也沒有用戶參數(shù)設置。
采集現(xiàn)場行程開關和閥門開到位、關到位的開關信號，一個CMDF9-32DI模塊分配有2組輸入方式選擇端子，方便現(xiàn)場不同外部設備需要：
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閥門命令后，對應端子上***有DC24V電源進入，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）：
普通閥門行程開關一般是干接點輸出，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：一旦閥門上的行程開關閉合，從各輸入通道流出的電流經(jīng)行程開關閉合流回到地（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，也不會燒毀外部回路的任何元件，推薦現(xiàn)場盡量選擇這種方式使用。
2. 5. 6 數(shù)據(jù)顯示表
CMD4A9支持PROFINET遠程顯示PLC內(nèi)數(shù)據(jù)，特別適合在現(xiàn)場顯示工藝參數(shù)和操作監(jiān)視數(shù)據(jù)。
使用方式在連載“PROFINET數(shù)據(jù)顯示器在工程中的使用”已經(jīng)有過介紹。
這里不再贅述。
2．6 編程控制器
根據(jù)工藝系統(tǒng)需要，控制器添加合適的組織塊滿足編程需要，還可以根據(jù)運算的需要添加數(shù)據(jù)塊等其他塊。
OB100是整個控制系統(tǒng)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(shù)設置，PLC上電只執(zhí)行一次該程序塊。
OB35是循環(huán)中斷產(chǎn)生程序塊，系統(tǒng)需要一個基本的時序，包括順序脈沖產(chǎn)生和定時采樣，都以這個程序塊來處理。
OB1是主程序塊，很多運算、控制和調(diào)用子程序在這里編制，由于各個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(nèi)。
2．7 在線設置
為了關聯(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和IP地址，便于和剛剛在控制器配置的GSDML相關聯(lián)。
連接好同一網(wǎng)絡即中的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)絡等初始化任務后，在“項目樹”中的“在線訪問”菜單內(nèi)找到你的計算機網(wǎng)卡點開：
雙擊“更新可訪問的設備”等待掃描結果
在項目樹欄目下搜索到高亮的可訪問設備及特定的MAC地址，并雙擊“在線訪問”進入診斷分配界面：
展開“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192.168.0.xxx，然后再點按“分配IP地址”按鈕：
界面下端顯示“參數(shù)已經(jīng)成功傳輸”。
接下來將分配設備名稱，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(shù)量比較多，被依次分配為CMD4A9_1、CMD4A9_2、CMD4A9_3……、CMD4A9_6共計6個每一個顯示表占用4byte的Q輸出字節(jié)。
成功傳輸名稱參數(shù)后，各模塊和顯示表將自動連接到網(wǎng)絡并接收PROFINET網(wǎng)絡數(shù)據(jù)。無論是在線訪問還是設備在線監(jiān)視下，都能觀察到各設備已經(jīng)正常工作并且無任何警告提示（沒有紅色叉提示）。
如分配名稱后設備并沒有正常工作，可能PLC沒有清除掉原有的配置數(shù)據(jù)，需要重新初始化到出廠設置值后斷電5分鐘，重新下載新配置。
特別指出：
PROFINET網(wǎng)絡設備的名稱非常重要，它的優(yōu)先級別高于IP地址，所以如果控制器網(wǎng)絡中如果已經(jīng)存在工作中的設備并且名稱與控制器指定名稱相符，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)絡的電纜，要么***先修改轉(zhuǎn)角指示器的設備名稱，等待設備離線后你才能重新修改IP地址。
一旦你修改的設備名稱與控制器中指定的名稱相符，即便是原來設備的IP地址并不是控制器內(nèi)相同名稱下的IP地址，也會自動關聯(lián)上IP并開始正常工作。
例如：網(wǎng)絡中的CMD4A9 名稱是CMD4A9_1，IP地址是192.168.0.121，并沒有正常與控制器通訊連接，一旦你修改名稱為CMD4A9_1，那么系統(tǒng)會自動關聯(lián)控制器指定的IP地址為192.168.0.120，這一點非常重要，特別牢記！
展開“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192.168.0.xxx，然后再點按“分配IP地址”按鈕：
界面下端顯示“參數(shù)已經(jīng)成功傳輸”。
接下來將分配設備名稱，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(shù)量比較多，被依次分配為CMD4A9_1、CMD4A9_2、CMD4A9_3……、CMD4A9_6共計6個每一個顯示表占用4byte的Q輸出字節(jié)。
成功傳輸名稱參數(shù)后，各模塊和顯示表將自動連接到網(wǎng)絡并接收PROFINET網(wǎng)絡數(shù)據(jù)。無論是在線訪問還是設備在線監(jiān)視下，都能觀察到各設備已經(jīng)正常工作并且無任何警告提示（沒有紅色叉提示）。
如分配名稱后設備并沒有正常工作，可能PLC沒有清除掉原有的配置數(shù)據(jù)，需要重新初始化到出廠設置值后斷電5分鐘，重新下載新配置。
特別指出：
PROFINET網(wǎng)絡設備的名稱非常重要，它的優(yōu)先級別高于IP地址，所以如果控制器網(wǎng)絡中如果已經(jīng)存在工作中的設備并且名稱與控制器指定名稱相符，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)絡的電纜，要么***先修改轉(zhuǎn)角指示器的設備名稱，等待設備離線后你才能重新修改IP地址。
一旦你修改的設備名稱與控制器中指定的名稱相符，即便是原來設備的IP地址并不是控制器內(nèi)相同名稱下的IP地址，也會自動關聯(lián)上IP并開始正常工作。
例如：網(wǎng)絡中的CMD4A9 名稱是CMD4A9_1，IP地址是192.168.0.121，并沒有正常與控制器通訊連接，一旦你修改名稱為CMD4A9_1，那么系統(tǒng)會自動關聯(lián)控制器指定的IP地址為192.168.0.120，這一點非常重要，特別牢記！
2．8 添加監(jiān)視
接下來我們將CMDF9-8AD、CMDF9-8ADP對應的IW
區(qū)添加到添加到監(jiān)控表_1并按10進制監(jiān)視，在線后***能及時監(jiān)視采集值是多少數(shù)據(jù)。
CMDF9-32DI也添加到對應IW區(qū)并按二進制方式監(jiān)視，能看到對應位置是否動作。
對于CMDF9-8DA模擬量輸出及CMDF9-32DOP開關量輸出模塊，同樣發(fā)方式也可以添加輸出監(jiān)視區(qū)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，由此可見應用將變得非常簡單！
下面是網(wǎng)絡設備示意：
5.特別說明
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(wěn)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，每個模塊均帶有2個PROFINET網(wǎng)絡接口，既可以集中安裝，又能分開安裝，靈活方便的優(yōu)點，適合各現(xiàn)場級別的數(shù)據(jù)采集、控制和顯示，彌補PLC在現(xiàn)場顯示某些方面的不足，不失一種廉價的PLC控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、控制、顯示解決方案，具有一定的推廣應用價值！
