操作状态改变和站故障/站返回在下表中，可以看到操作状态改变或 SIMATIC 系列 IO控制器/智能设备故障对其它部分的影响：表格 6-1 操作状态改变和站故障/站返回初始状态 事件 智能设备响应 上级 IO控制器智能设备 CPU 处于 RUN 模式，上级 IO 控制器处于RUN 模式智能设备 CPU 切换到 STOP 模式-在使用指令“UPDAT_PI”和“UPDAT_PO”更新过程映像期间，RET_VAL参数中会返回一个错误报告。对智能设备的所有传输区进行直接 IO 访问：根据错误处理的类型，例如，调用OB 122（IO访问错误）智能设备 CPU 处于 STOP 模式，上级控制器处于 RUN模式智能设备 CPU 正在启动调用 OB100（启动）。对上级 IO 控制器的输入传输区，调用OB 83（拉出/插入）。如果对上级 IO控制器的输入传输区进行直接访问，则将调用OB 83。根据错误处理的类型，例如，调用 OB 122（IO访问错误）对智能设备的所有传输区，调用OB 83（拉出/插入）。如果直接访问智能设备的传输区，则将调用OB83。根据错误处理的类型，例如，调用OB 122（IO 访问错误）智能设备 CPU 处于 RUN 模式，上级 IO 控制器处于RUN模式上级 IO 控制器切换到 STOP 模式在使用指令“UPDAT_PI”和“UPDAT_PO”更新过程映像期间，RET_VAL参数中会返回一个错误报告。对上级 IO 控制器的输入传输区进行直接 IO 访问：根据错误处理的类型，例如，调用 OB 122（IO访问错误）注： 仍可访问输出传输区。初始状态 事件 智能设备响应 上级 IO 控制器上级 IO 控制器处于 STOP 模式，智能设备CPU 处于RUN 模式上级 IO 控制器启动 对上级 IO 控制器的输入传输区，调用OB 83（拉出/插入）。如果对上级 IO控制器的输入传输区进行直接访问，则将调用OB 83。根据错误处理的类型，例如，调用 OB 122（IO 访问错误）调用 OB100（启动）。智能设备 CPU 处于 RUN 模式，上级 IO 控制器处于RUN模式智能设备的站故障，例如，由于总线中断如果智能设备在没有总线连接的情况下继续运行：调用 OB86（机架故障）。在使用指令“UPDAT_PI”和“UPDAT_PO”更新过程映像期间，RET_VAL参数中会返回一个错误报告。对上级 IO 控制器的所有传输区进行直接 IO 访问：根据错误处理的类型，例如，调用 OB 122（IO访问错误）调用 OB 86（机架故障）。在使用指令“UPDAT_PI”和“UPDAT_PO”更新过程映像期间，RET_VAL参数中会返回一个错误报告。对智能设备的所有传输区进行直接 IO 访问：根据错误处理的类型，例如，调用OB 122（IO访问错误）智能设备 CPU 处于 RUN 模式，上级 IO 控制器处于RUN 模式，IO控制器与智能设备之间的通信已中断（总线中断）。重新建立 IO 控制器与智能设备之间的总线连接，并在用户数据通信中再次包含智能设备。调用OB 86（机架故障）。对上级 IO 控制器的输入传输区，调用OB 83（拉出/插入）。如果对上级 IO控制器的输入传输区进行直接访问，则将调用 OB 83。 根据错误处理的类型，例如，调用OB 122（IO 访问错误）调用 OB86（机架故障）。对智能设备的所有传输区进行直接 IO 访问，直至 OB 86 报告站重新集成： 根据错误处理的类型，例如，调用 OB122（IO 访问错误）说明启动上级 IO 控制器期间的特殊特性与来自 IO 控制器中 IO 设备的站返回消息（通过调用 OB 86来完全处理）不同的是，上级 IO控制器的站返回消息分为两部分：1. 调用 OB 86： 将设置智能设备输出的初始值。但是，输入值仍然无效。 当在上级 IO 控制器中打开 OB 86 后这些值首次生效。2. 对每个输入传输区调用 OB83，通过此调用将显示输入传输区的有效性。 在针对输入传输区调用 OB 83 时，应首先启动智能设备。在以下情况下，可将此步骤延时或使其根本不发生：– 上级 IO 控制器处于 STOP 模式： 可通过上级 IO 控制器的STOP-RUN 切换来首先调用OB 83。– IRT 通信已中断（同步主站故障、拓扑错误……）。仅在进行 IRT 通信后才打开 OB83。参考关于直接访问 I/O 时的错误处理的更多信息，请参见 STEP 7 在线帮助中的“错误处理”。带有智能设备的PROFINET IO 系统的拓扑规则简介有关使用智能设备时 IO系统的结构与组态方面的以下建议，有助于保持较小的通信带宽。以下通信路径不应重叠：• IO 控制器与其 IO 系统的 IO设备之间的通信路径。• 智能设备 CPU 与其 IO 系统的 IO设备之间的通信路径。带有一个端口的智能设备只通过一个端口将智能设备连接到 PROFINET 交换机，将其与上位 IO系统分隔开。将下位 IO系统连接到交换机的另一个端口，如下图所示。
带有两个端口的智能设备使用带有两个端口的智能设备时，将其中一个端口连接 PROFINET交换机的端口，将其与上位IO 系统分隔开。连接下位 IO系统的第二个端口，如下图所示。带有三个或更多端口的智能设备如果使用一个带三个或更多端口的智能设备，则可按照线形总线拓扑结构将智能设备与上位IO系统的一个或两个端口相连接。连接第三个端口和下位 IO系统，与线形总线拓扑结构分隔开，如下图所示。使用智能设备时的边界条件使用智能设备时，请注意以下边界条件：带宽所组态传输区的地址数目会影响智能设备的可用带宽：•传输区的带宽 + 下位 IO 系统的带宽 =在智能设备上使用的总带宽如果传输区的地址空间过大，则这表明较大的带宽需求并因此可能导致更长的更新时间。提示：请保持尽可能小的传输区地址空间。RT和 IRT 通信规则。带有智能设备的 IO 系统也适用于建立使用 RT 和 IRT 通信的实时应用。为此，必须遵循以下规则：•上位和下位 IO 系统均支持 RT 通信。可同时在这两种 IO 系统中使用 RT 通信。• IRT 通信可与 RT通信结合使用。在其中一个 IO 系统中，可使用 IRT 通信。此时，只能在上位或下位 IO 系统中使用 IRT 通信。组态智能设备的PROFIenergy实现 PROFINET 设备节能的程控暂停要求 PROFINET 设备支持 PROFIenergy 协议。只有PROFINET 设备（I/O 设备）支持 PROFIenergy 协议，I/O 控制器实际上才会向该 I/O 设备发送 PE命令，例如启动或停止暂停。如果 I/O 设备支持 PROFIenergy 协议，该属性将保存在 PROFINET GSD文件中且可用于工程系统中的组态。对于作为智能 I/O 设备（智能设备）的 S7-1500 CPU，可以通过 STEP 7 V13及更高版本的服务包 1 来为每个传送区设置 PROFIenergy 支持。如果传输区启用了选项“启用 PROFIenergy通信”(Enable PROFIenergy communication) 并将生成的 PROFINET GSD文件导入其它项目中，则可将该智能设备处理为一个 PE 实体。要求• STEP 7 V13 及更高版本的服务数据包 1• CPU支持带有 PROFIenergy 功能的智能设备。如，CPU 1215C DC/DC/DC 固件版本 V4.2 及以上版本• 将PROFINET IO 接口用作智能设备并创建有传输区。• 在智能设备的用户程序中执行 PROFIenergy命令。背景：在智能设备的用户程序中，使用“PE_I_DEV”指令和相应的辅助块编程 PROFIenergy函数；与 IO设备不同，IO 设备的这一功能由固件提供。因此，仅当对智能设备中的用户程序进行了相应组态后，才能激活传输区的 PROFIenergy功能。为智能设备的传送区启用 PROFIenergy要支持 PROFIenergy，需进行以下参数分配：1. 选择 CPU 的PROFINET 接口 (X1)。2. 在区域导航中选择所需的传送区，例如：“操作模式 > 智能设备通信 >Transfer_area_1”(Operating mode > I-device configuration>Transfer_area_1)。3. 选择“启用 PROFIenergy 通信”(Enable PROFIenergycommunication) 复选框。完成智能设备组态后，生成智能设备的 GSD 文件并将该文件导入 I/O控制器的项目中。生成的GSD 文件中包含一个条目，指定智能设备支持 PROFIenergy配置文件。要寻址智能设备，请使用智能设备的“PROFIenergy 支持”(PROFIenergy supporting)传送区的硬件标识符，例如用于 PE 命令“PE_START_END”。要寻址 PE 命令“PE_I_DEV”的 IO 控制器，请使用随IO 控制器上的 PROFIenergy 数据一起提供的传送区硬件标识符。有关 PROFIenergy 的更多信息，请参见“通过PROFIenergy 实现节能 (页 254)”部分。在智能设备 CPU 的用户程序中启用/禁用智能设备如果在 STEP 7 中将CPU 的 PROFINET 接口组态为智能设备，则当 CPU 状态由 STOP 转换为RUN之后，智能设备功能将激活。如果此情况下无法访问上位 IO 控制器，则智能设备 CPU 会使用其 ERROR LED 指示错误。自S7-1500/ET 200SP/ET 200pro CPU 固件版本 V2.9 起，可在智能设备 CPU的用户程序中本地禁用或启用智能设备功能。为此，可使用“D_ACT_DP”指令。禁用智能设备功能后，智能设备CPU 不会再使用其ERROR LED 指示错误。对于固件版本为 V3.0 及更高版本的 S7-1500 CM 1542-1，可在 CPU 内部PROFINET 接口使用用户程序启用/禁用此功能。应用示例从机器 OEM角度而言，系列化生产机器时，有大量设备选项。但交付的每一台机器都只包含一个所选选项的组合。所有可能的选项均可由制造商组态为智能设备，从而可创建和维护拥有所有可能选项的通用用户程序。举例来说，并非每个机器中都需要用于实施生产线控制的上位IO 控制器。在这种情况下，用户程序可以使用指令“D_ACT_DP”禁用智能设备 CPU中的智能设备功能（例如在启动期间）。下图显示的是两条生产线的示意图。两个 CPU 均采用智能设备组态且运行相同的用户程序。生产线 1中的智能设备由上位 IO 控制器控制。① 上级 IO 控制器② ... 控制生产线中的智能设备 CPU S7-1500③ 在该 CPU的用户程序中启用了智能设备功能④ 在该 CPU 的用户程序中禁用了智能设备功能⑤ IO设备乘车时车辆的自动任务控制在乘车过程中（魔鬼列车），车辆作为智能设备通过 PROFINET 连接到上位控制器。特性上位 IO控制器接管车站中车辆的整个协调和监控任务。此外，上位 IO 控制器记录以下状态：• 车辆停在车站时•车辆离开车站时只要乘客在车中坐下并且车门关闭，上位 IO 控制器即会发出启动信号。火车沿着整个轨道自由前行，未与上位 IO控制器连接。由于这种状态并不代表出现错误，因此不应通过 CPU 的 ERROR LED指示错误。解决方案根据车辆的位置（车站内还是车站外），用户程序在车辆的智能设备 CPU中启用或禁用智能设备功能。启用和禁用智能设备功能时不通过智能设备 CPU 上的 LED 进行诊断指示。要求在一个或多个 IO控制器上将 CPU 作为智能设备操作，或者使用已组态的 CPU 作为智能设备（选中“IO 设备”(IO device)复选框）。在下图中，右侧的 CPU 1518-4 PN/DP 是上位 IO 控制器CPU 1518-4 PN/DP (PLC_2)的智能设备。