Anybus PROFINET主站仿真工具介紹

日常對客戶進行技術支持的時候，我們發(fā)現(xiàn)工廠自動化領域的不同部門不同職能的人員對于工業(yè)通訊設備都面臨著一些使用的困難，例如

設備研發(fā)人員，尤其是嵌入式研發(fā)部門，對于工廠自動化使用的工業(yè)通訊協(xié)議和自動化組態(tài)軟件，如西門子TIA Portal, Rockwell Automation的Studio 5000等軟件不熟悉，且研發(fā)進度緊張導致沒有時間和精力去學習這些軟件如何使用。

生產(chǎn)測試部門不需要了解設備實際的工作，僅進行流程化的測試工作。如果每次都進行PLC的組態(tài)配置，浪費時間且效率低下。

系統(tǒng)安裝調試時，系統(tǒng)調試人員無法快速驗證現(xiàn)場繁多的各種設備是否已經(jīng)配置完成，快速進行打點測試

系統(tǒng)故障時，無法快速定位和驗證故障點源自哪個設備

針對以上痛點，HMS 旗下的Anybus 專門推出了各種工業(yè)通訊協(xié)議的主站仿真軟件，幫助工業(yè)自動化各崗位的人員快速完成從站設備的快速通訊驗證和打點測試工作。

本篇文章主要進行PROFINET 主站仿真軟件的介紹，本系列其他文章會進行其他常用工業(yè)總線和工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議主站仿真軟件的介紹，例如DeviceNet, CANopen, Ethernet/IP和PROFIBUS等，敬請期待！

PROFINET 主站仿真工具功能介紹

自動枚舉電腦網(wǎng)卡列表

軟件運行后，點擊“Select network interface card”, 軟件將自動枚舉電腦當前的網(wǎng)口配置，及其使用的IP地址，應選擇與待測PN 設備實際連接的網(wǎng)卡進行后續(xù)測試。

掃描網(wǎng)絡上的PN設備，并分配IP地址和設備名稱

點擊“Select device”, 軟件將發(fā)送PN-DCP 廣播報文，自動發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡上存在的PN設備。即使PN設備沒有分配IP地址，或者IP地址與電腦不在同一網(wǎng)段也能夠被自動發(fā)現(xiàn)。

為了能夠與主站仿真軟件進行模擬測試，PN 設備必須設置與電腦網(wǎng)卡在同一網(wǎng)段的IP地址，例如電腦IP設置為 192.168.0.250/24， 那么PN設備 也需要設置在192.168.0.x 網(wǎng)段，例如192.168.0.5

同時為了能夠進行IO 周期性通訊，PN 設備也必須分配合法的設備名稱，例如dut

PN 設備名稱格式說明

The Station Name field shall be coded as data type CHAR with 1 to 240 characters. The definition of RFC 5890 and the following syntax applies:

設備名稱長度1到240個字符，格式按照RFC 5890需滿足以下格式

1 or more labels, separated by [.] 設備名由一或多個標簽組成，標簽間使用[.]分隔

Total length is 1 to 240 總長度為1-240個字符

Label length is 1 to 63 標簽長度為1-63個字符

Labels consist of [a-z, 0-9, -] 標簽內容允許使用[a-z, 0-9, -]

Labels do not start with [-] 標簽不能以字符 [-]開始

Labels do not end with [-] 標簽不能以字符 [-]結束

The first label must not have the form “port-xyz” or “port-xyz-abcde”, where a, b, c, d, e, x, y, z = 0...9, to avoid similarity with the field AliasNameValue

第一個標簽的內容不能是 “port-xyz” 或者 “port-xyz-abcde” 這種格式，a, b, c, d, e, x, y, z 取值 0...9，避免與 AliasNameValue 太過相似

Station names must not have the form n.n.n.n, where n = 0...999

設備名也不能是n.n.n.n 這種格式，n 取值 0...999

PROFINET 組態(tài) IO 周期性通訊組態(tài)配置

所有的PN 設備都需要提供對應的GSDML 文件給主站側，主站仿真軟件也同樣使用GSDML 來組態(tài)與PN 設備的IO 輸入輸出數(shù)據(jù)，從而進行周期性的數(shù)據(jù)交換。

點擊 “Open- GSDML” 文件，可加載PN 設備的GSDML文件，獲取PN 設備可用的輸入輸出模塊信息，并按照PN設備的時間要求將可用的模塊插入到對應的槽位中

PN 設備應插入哪些模塊，以及模塊應該插入哪個槽位，是由PN設備來決定的，請仔細查閱PN 設備的說明，避免組態(tài)錯誤

對于一些有參數(shù)設置的模塊，雙擊模塊，可以打開模塊的參數(shù)配置界面，設置需要的參數(shù)

主站仿真軟件還支持PROFIsafe 安全功能，能夠設置PROFIsafe 安全配置參數(shù)

PROFINET 組態(tài) IO 周期性數(shù)據(jù)交換

組態(tài)完成后，點擊“start” 開始主站仿真軟件和PN設備之間的輸入輸出實時通訊

在緊湊視圖，可以觀察PN 設備的所有IO 數(shù)據(jù)，并可選中輸出數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)設定

也可切換到 模塊視圖，只觀察某一特定模塊的IO 數(shù)據(jù)

PROFINET 非周期性數(shù)據(jù)讀寫

如果PN 設備有非周期數(shù)據(jù)用于設備的調試和診斷，可點擊“Window-Parameter” 打開參數(shù)讀寫窗口，用于PN設備非周期數(shù)據(jù)的讀寫測試

PN 設備需在手冊中明確是否支持非周期數(shù)據(jù)，以及非周期數(shù)據(jù)的尋址路徑（Slot, Sub slot和Index）, 以及數(shù)據(jù)的含義說明

Log 數(shù)據(jù)記錄功能

主站仿真軟件還支持Logging 功能，能夠記錄PN設備的操作記錄和IO數(shù)據(jù)的記錄功能，用于測試完成后的數(shù)據(jù)備份和審計功能

點擊 “Window-Logging”, 可知道數(shù)據(jù)記錄的路徑和使能記錄的類型

以下是部分數(shù)據(jù)記錄的截圖

Logging 文件中的IN OUT 數(shù)據(jù)中包含每一個Slot/Subslot 數(shù)據(jù)的IOPS和IOCS狀態(tài)值，如果為0x80 說明數(shù)據(jù)交換正常

對應的Wireshark 解析

結語

PROFINET 主站仿真工具提供了一種無需學習PLC組態(tài)軟件的方式來進行PROFINET從站的調試和數(shù)據(jù)驗證，上手快，效率高，非常適用于不熟悉自動化組態(tài)軟件的人員使用。