本章節(jié)介紹了共享設(shè)備的功能，優(yōu)勢，使用要求，使用規(guī)則，如何將智能設(shè)備作為共享設(shè)備，實現(xiàn)一個智能設(shè)備同時與2個IO控制器進行通信的示例，以及常見問題。

一、共享設(shè)備功能概述

信號模塊可以被不同的IO控制器訪問的IO設(shè)備被稱為"共享設(shè)備"，智能設(shè)備也可以作為共享設(shè)備。對"共享設(shè)備"模塊的訪問可在不同的IO控制器之間進行分配，"共享設(shè)備"的每個子模塊以獨占方式分配一個IO控制器。這樣就可以把現(xiàn)場多個臨近的IO模塊組合到一個IO設(shè)備中，節(jié)約了項目成本。下圖1是"共享設(shè)備"功能的示意圖。

圖1. 共享設(shè)備

1.優(yōu)勢

● 通過減少額外的 IO 設(shè)備和模塊降低成本
● 通過減少額外的 IO 設(shè)備和模塊降低空間需求
● 通過停止 CPU-CPU 通信減輕通信負(fù)擔(dān)及編程工作量
● 在多個 CPU 中實現(xiàn)實時捕獲

2.使用要求

● STEP 7 V12 SP 1及以上版本
● IO 設(shè)備支持共享設(shè)備功能，例如接口模塊 IM 155-6 PN ST
● IO 控制器支持共享設(shè)備功能。如1500 CPU V1.1 及以上版本或 1200 CPU V4.1 及以上版本
● 組態(tài)為智能設(shè)備的 CPU 可用作共享設(shè)備，需要在 STEP 7 中導(dǎo)出 GSD 文件，再將該 GSD 文件導(dǎo)入其它項目中并指定 IO 控制器。如1500 CPU V1.5 及以上版本或 1200 CPU V4.1 及以上版本。

3.組態(tài)規(guī)則

● 使用共享設(shè)備的 IO 控制器在不同的項目中創(chuàng)建。在每個項目中，必須注意應(yīng)在每個站中對共享設(shè)備進行相同組態(tài)。只有一個 IO 控制器可以永遠(yuǎn)訪問子模塊。組態(tài)不一致會導(dǎo)致共享設(shè)備發(fā)生故障。
● 如果相關(guān) IO 控制器選擇選項"使用路由器"(Use router)，則所有這些 IO 控制器中需設(shè)置相同的路由器地址。
● 僅當(dāng)模塊或子模塊分配給同一項目中的 I/O 控制器時，才能編輯模塊或子模塊的 I/O 地址。
● 共享設(shè)備在每個項目中必須具有相同的 IP 參數(shù)和相同的設(shè)備名稱。
● 對于有權(quán)訪問共享設(shè)備的所有 IO 控制器，發(fā)送時鐘必須相同。
● 連接共享設(shè)備子網(wǎng)的 S7 子網(wǎng) ID 在所有項目中必須相同。
● 僅當(dāng)共享設(shè)備的 PROFINET 接口分配給本地 IO 控制器時，以下功能才可用：
– IRT 操作
– 優(yōu)先化啟動
– 端口屬性的參數(shù)分配

二、共享設(shè)備實驗環(huán)境和內(nèi)容

在本應(yīng)用實例中，通過以下產(chǎn)品進行智能設(shè)備共享功能組態(tài)，實現(xiàn)了2個IO控制器同時與一個智能設(shè)備進行PROFINET通信。

1.軟件：

TIA V16 Professional

2.硬件：

CPU 1511-1PN V2.8
CPU 1511C-1PN V2.8
CPU1217C DC/DC/DC V4.4

三、共享設(shè)備功能組態(tài)

下面描述了如何使用 TIA V16 組態(tài)智能設(shè)備共享，添加三個IO控制器（PLC_I-Device、PLC_1 和 PLC_2），PLC_I-Device 用于組態(tài)智能設(shè)備，PLC-I-Device 的 GSD 文件在 PLC_1 和 PLC_2 中用于指定相應(yīng)上位 IO 控制器的傳輸區(qū)。

1、設(shè)備添加及分配接口參數(shù)

1.1、打開TIA 項目視圖，在菜單項目下選擇新建，在彈出的創(chuàng)建新項目窗口選擇項目名稱（Share I-Device）和存儲路徑，然后點擊創(chuàng)建按鈕，如下圖2所示

圖2. 創(chuàng)建項目

1.2、在項目樹下雙擊“添加新設(shè)備”，輸入設(shè)備名稱（PLC_1），選擇控制器（6ES7511-1AK01-0AB0 版本V2.8），單擊確定進入設(shè)備視圖，如下圖3所示

圖3. 添加新設(shè)備

1.3、雙擊控制器以太網(wǎng)接口進入屬性常規(guī)界面，為控制器添加子網(wǎng)及設(shè)置IP地址，如下圖4所示。

圖4. PLC_1 分配以太網(wǎng)地址

1.4、重復(fù)步驟1.2和1.3，添加控制器PLC_2（6ES7 217-1AG40-0XB0 版本V4.4），添加子網(wǎng)及設(shè)置IP地址，如下圖5所示。

圖5. PLC_2 分配以太網(wǎng)地址

1.5、重復(fù)步驟1.2和1.3，添加控制器PLC_I-Device（6ES7 511-1CK00-0AB0 版本V2.8），子網(wǎng)選擇未聯(lián)網(wǎng)及設(shè)置IP地址，去掉“自動生成PROFINET設(shè)備名稱”，手動輸入設(shè)備名稱“Share I-Device”，如下圖6所示。

圖6.PLC_I-Device 分配以太網(wǎng)地址

2、為控制器PLC_I-Device配置智能設(shè)備

2.1、雙擊控制器PLC_I-Device接口，進入"屬性>常規(guī)>操作模式"界面，勾選IO設(shè)備，如下圖7所示。

圖7. 操作模式

2.2、還是圖7界面路徑，點擊實時設(shè)定，為共享設(shè)備分配可訪問的控制器數(shù)量為2，如下圖8所示。

圖8. 可訪問控制器數(shù)量

2.3、還是圖7界面路徑，點擊智能設(shè)備通信，新建4個傳輸區(qū)，設(shè)置傳輸區(qū)地址及長度，編譯通過后導(dǎo)出GSD文件存儲后以供后續(xù)使用，如下圖9所示。

圖9. 智能設(shè)備通信

3、添加智能設(shè)備

3.1、點擊菜單欄“選項”下的“管理通用站描述文件（GSD）”，安裝步驟2.3導(dǎo)出的GSD文件，如下圖10所示。

圖10.安裝GSD文件

3.2、在硬件目錄下查找剛剛安裝的GSD文件，“其它現(xiàn)場設(shè)備>PROFINET IO>PLCs&CPs>SIEMENS AG>PLC_I-Device"，將其拖拽至網(wǎng)絡(luò)視圖并未智能設(shè)備分配IO控制器

圖11. 添加智能設(shè)備

3.3、為智能設(shè)備分配名稱，這里注意要勾去自動生成PROFINET設(shè)備名稱選項，并為圖11中2個智能設(shè)備分配與源項目完全相同的設(shè)備名稱，如下圖12所示。

圖12. 分配設(shè)備名稱

4、配置智能設(shè)備的訪問權(quán)限

4.1、分別為控制器PLC_1和PLC_2配置對智能設(shè)備共享的訪問，進入"屬性>常規(guī)>Share Device"界面，在這里選擇控制器PLC_1訪問傳輸區(qū)1和2，控制器PLC_2訪問傳輸區(qū)3和4，如下圖13所示。

圖13. 共享設(shè)備訪問

4.2、切換到工作區(qū)的“設(shè)備視圖”，在列表欄的設(shè)備概覽處分別為2個智能設(shè)備分配與控制器的傳輸?shù)刂穮^(qū)，這里只能設(shè)置有訪問權(quán)限的傳輸區(qū)，如下圖14所示。

圖14. 分配IO地址

5、測試結(jié)果

分別編譯和加載控制器（PLC_I-Device、PLC_1 和 PLC_2）

圖15. 實驗結(jié)果

四、常見問題

1、可以與智能設(shè)備進行IRT通信嗎？

只有在智能設(shè)備操作模式中選擇“PN接口的參數(shù)由上位IO控制器進行分配”后導(dǎo)出的GSD文件中的實時設(shè)定選項中才能進行同步設(shè)置。

2、智能設(shè)備最多可由多少IO控制器訪問？

S7-1500 CPU最多被4個控制器同時訪問，S7-1200最多被2個控制器同時訪問。

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