直接数据交换简介 本部分介绍直接数据交换功能。 工作原理 自固件版本 V2.8 开始，S7-1500 CPU支持与其它 S7‑1500 CPU 直接进行数据交换（交叉数据 通信）。 在直接数据交换的情况下，S7‑1500 CPU 将I/O 区域中的循环用户数据提供给一个或多个伙 伴。直接数据交换基于 IRT 和等时同步模式下的 PROFINET。通过传送区进行数据交换。 在两个 S7‑1500 CPU之间进行直接数据交换 (1:1) 下图显示了两个S7‑1500 CPU 之间的直接数据交换。发送 S7‑1500 CPU 的输出传送区对应于 接收 S7‑1500 CPU的输入传送区。① 用户程序与传送区之间的传送关系。用户程序与传送区通过此路径交换输入和输出数据。 ② 直接数据交换的通信关系。可在STEP 7 中组态通信关系。在通信关系的属性中创建用于直接数据交换的传送区。在两个 S7‑1500CPU之间进行直接数据交换 (1:1) 与多个接收方进行直接数据交换 (1:n) 下图显示了与多个 S7‑1500 CPU的直接数据交换。在这种情况下，发送 S7‑1500 CPU 将其输 出传送区的数据提供给多个 S7‑1500 CPU。每个接收S7‑1500 CPU 都有其自己的输入传送 区。直接数据交换的属性 • 始终等时同步 • MRP 组态中支持 MRPD • 无通过PROFINET 进行非循环数据交换的数据记录机制 • 无 PROFINET 报警 • 组态限值： – 直接数据交换的Zui大数据长度为3075 字节（包括用户数据限定符） – 传送区的Zui大数据长度：1024 字节（无用户数据限定符） –Zui大发送方传送区数：128 – Zui大接收方传送区数：512，分布在Zui多 64 个可接收的 PROFINET 帧中，因此Zui多 64个发送方 CPU 接收方的诊断选项 发送方的操作状态变更： • 当发送方从 RUN 变为 STOP 时，接收方的行为如下： –在过程映像同步期间，“SYNC_PI”和“SYNC_PO”指令在参数 RET_VAL 中返回错误消息。 –通过对直接数据交换的输入传送区进行直接 I/O 访问，调用 OB 122“I/O 访问错误”（如 果存在）。 –传入诊断消息“硬件组件中的 I/O 数据故障” • 当发送方从 STOP 变为 RUN 时，接收方的行为如下： –调用直接数据交换的输入传送区的 OB 83“插拔中断” – 在调用 OB 83 之前，调用 OB122（如果存在）。 – 传出诊断消息“硬件组件的用户数据故障” 发送方的站故障/站恢复 •当发送方有故障时（例如，由于总线中断引起），接收方的行为如下： – 调用 OB86“机架故障” –在过程映像同步期间，“SYNC_PI”和“SYNC_PO”指令在参数 RET_VAL 中返回错误消息。 –通过对直接数据交换的输入传送区进行直接 I/O 访问，调用 OB 122“I/O 访问错误”（如 果存在）。 •当发送方在站故障后恢复时（例如，由于重新建立总线连接），接收方的行为如下： – 调用 OB86“机架故障 在两个 S7-1500CPU 之间组态直接数据交换 在两个 IO 控制器之间组态直接数据交换的过程如下所述。首先，创建直接数据交换的通信关系。然后，组态连接的传送区。
• STEP 7V16 或更高版本 • 两个 S7‑1500 CPU 固件版本为 V2.8 或更高版本 • IRT 已组态： – 两个 CPU均处于一个同步域中。 – 一个 CPU 是同步主站，另一个 CPU 是同步从站。 – 端口已互连。 建立直接数据交换的通信关系要在两个 S7‑1500 CPU 之间建立直接数据交换的通信关系，请按以下步骤操作： 1. 选择发送S7‑1500 CPU 的 PROFINET 接口 X1。 2. 网络视图切换为表格视图，选项卡“I/O 通信”(I/Ocommunication)。 CPU 的 PROFINET 接口 X1 显示在“伙伴 1”(Partner 1) 列中。 3.在“伙伴 2”(Partner 2) 列的“<在此处删除或选择设备>”() 中，从下拉列表中选择通信伙伴的PROFINET 接口作为连接伙伴。 注意通信方向： – ←：通信伙伴为发送方 – →：通信伙伴为接收方 在两个S7‑1500 CPU 之间建立直接数据交换的通信关系。在多个 IO 控制器之间组态直接数据交换 在多个S7‑1500 CPU 之间组态直接数据交换的过程如下所述。 首先，建立直接数据交换的通信关系。然后，组态通信关系的传送区。要求 • STEP 7 V16 或更高版本 • S7‑1500 CPU 固件版本为 V2.8 或更高版本 • IRT已组态： – 所有 CPU 都在一个同步域中。 – 一个 CPU 是同步主站，其它 CPU 是同步从站。 – 端口已互连。建立直接数据交换的通信关系 要在多个 S7‑1500 CPU 之间建立直接数据交换的连接，请按以下步骤操作： 1. 选择发送CPU 的 PROFINET 接口 X1。 2. 网络视图切换为表格视图，“I/O 通信”(I/O communication)选项卡。 CPU 的 PROFINET 接口 X1 显示在“伙伴 1”(Partner 1) 列中。 3. 在“伙伴2”(Partner 2) 列的“<在此处删除或选择设备>”() 中，从下拉列表中选择通信伙伴的PROFINET 接口作为连接伙伴。 注意传送方向： – ←：连接伙伴为发送方 – →：连接伙伴为接收方 在两个S7‑1500 CPU 之间建立直接数据交换连接。 4. 对其它所有接收 IO 控制器重复步骤 3。 在发送 CPU 和接收CPU 之间建立直接数据交换连接。① 首先，在发送方和一个接收方之间组态传送区。可以在发送方的 PROFINET 接口中组态此传送区。② 然后，在发送方和其它接收方之间组态传送区。可以在接收方的 PROFINET 接口中组态这些传送区多个接收方的情况下传送区的组态顺序要组态用于直接数据交换的传送区，请按以下步骤操作： 1. 选择发送 CPU 的 PROFINET 接口X1，并切换为表格视图，“I/O 通信”(I/O communication) 选项卡。 2.在网络视图的表格视图中，选择在发送方和接收方 1 之间进行直接数据交换的通信关系。 3. 导航到 I/O 连接属性的“常规 >直接数据交换 > 传送区”(General > Direct data exchange > Transferareas)。 4. 双击“<新增>”() 按钮，创建新的传送区。为传送区指定一个有意义的名称。 在发送方和接收方 1之间组态用于直接数据交换的传送区。 6. 将网络视图切换为表格视图，“I/O 通信”(I/O communication)显示与发送方进行直接数据交换的通信关系。发送方 2 中用于直接数据交换的连接 7. 选择通信关系。 8. 导航到属性的“常规 >直接数据交换 > 传送区”(General > Direct data exchange > Transferareas)。 9. 双击“<新增>”() 按钮，创建新的传送区。为传送区指定一个有意义的名称。组态了用于直接数据交换的传送区。 10.选择传送区。 11.对于“伙伴地址”(Partneraddress)，选择发送方中的现有地址区域作为输出传送区。用于多个 IO 控制器直接数据交换的传送区 在接收方 2和发送方之间组态用于直接数据交换的传送区。什么是设备更换无需可移动介质/PG？ 定义 对于不带有可移动介质插槽的 IO设备（例如，ET 200SP、ET 200MP）或支持 PROFINET 功 能“设备更换无需可移动介质/PG”的 IO 设备，可直接更换为所保存的设备名称而无需使用移动 介质，也无需通过 PG 分配设备名称。替换的 IO 设备由 IO控制器来分配名称，而不是通过可 移动介质或 PG 来分配名称。 为分配设备名称，IO 控制器使用组态的拓扑和从 IO设备建立的邻域关系。更换设备时，应确保将 PROFINET 电缆再次插入正确的端口，如 STEP 7 中所组态。否则，可能会错误地指定设备名称。 优势 使用 PROFINET 功能“设备更换无需可移动介质/PG”，可具有如下优势： • 在更换IO 设备之后，将自动从 IO 控制器获取其设备名称。而不再需要使用 PG 或可移动介 质来分配设备名称。 • 可以保存在 IO设备（用于替换卸下的设备）的存储介质上。 • 使用具有相同组态和设定拓扑的串行计算机来简化设备名称的分配。不需要再通过可移动 介质/PG 来分配设备名称。 哪些设备在更换设备时无需使用移动介质？ 有关支持“设备更换时无需使用移动介质”(Devicereplacement without exchangeable medium)功能的设备概览，请参见“常见问题与解答“无需可移动介质的设备更换/PG”功能 邻近 相邻性是指相邻 PROFINET设备的两个端口之间的物理关系。 PROFINET 设备通过其在物理以 太网线路上的一个端口连接到第二个邻近 PROFINET设备（邻居）的一个特定端口。 这两个终端设备（例如带一个端口的 IO 控制器和 IO 设备）以及网络组件（例如交换机、带多 个端口的IO 控制器和 IO 设备）都将被视为 PROFINET 设备。 IO 设备的故障与更换 以下示例描述了在 IO设备发生故障的情况下无需可移动介质进行设备更换。命名规则 此处认为IO 设备“研磨机”(Mill) 发生故障。 1. IO控制器会查询所更换 IO 设备的设备名。 2. IO 控制器会检测到设备别名为“port-002.Press” 的 IO设备无设备名称。 3. IO 控制器会通过故障 IO 设备的设备别名“端口-002.冲压机”(port-002.Press)将设备名称“研 磨机”(Mill) 分配给所更换的 IO 设备。 说明 如果使用 PROFINET的“设备更换无需可移动介质/PG”功能将设备插入到组态以外的其它位 置，则将为该设备分配其它设备名称。再次使用前，将错误插入的设备复位为交付状态。