今回の記事ではSiemensのPNPN Couplerを使用し、SIEMENS S71500とBeckhoff TwinCAT3 TF6271をProfinet IO Controllerでデータ交換します。

さ、FAを楽しもう。

前書き

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PNPN Coupler データ・ステータス・バイト

最後のバイトのデータ・ステータス・バイト（DS）に基づいて、ユーザーは以下のシナリオを認識することができます。

0x40: 他のサブネットにモジュール入力データの有効なカップリングパートナーがない。
0x60: 他のサブネットの IO コントローラが STOP 状態である。
0x80 カップリングパートナーから有効なユーザデータを受信した

GSDMLのダウンロード

下記のLinkからPNPN CouplerのGSDML FILEをDownloadしてください。

https://support.industry.siemens.com/cs/document/23742537/profinet-gsd-files-gateway?dti=0&lc=en-WW

Implementation

Siemens Side

初めにシーメンス側を構築します。

GSDMLのインストール

PNPN CouplerのGSDMLをインストールします。

Installで進みます。

Done!

Profinet ネットワークの設定

次はCatalogからPNPN Coupler V4.2 X1をProfinetネットワークに追加します。

Done!PNPN Coupler が追加されました。

スロットの設定

次はPNPN Couplerを開き、Slot設定を行います。

Module→OUT→OUT 253 ByteをSlot1に追加します。

Done!そしてIO Module→IN 253 Bytes+DSでSlot2を追加します。

Done!これでPNPN Couplerの設定が完了しました。

Profinet ネットワークの割り当て

次はPNPN CouplerにあるNot assignedから接続するProfinet Interfaceを選択します。

Done!

IPアドレス

次はPNPN CouplerのIPアドレスをアプリケーションに合わせて設定しましょう。

Done!

名前を割り当てる

次はPNPN CouplerのProfinet デバイス名を割り付けるために、デバイスを右クリック→Assign Device Nameします。

Profinet デバイス名の割り付け画面が表示され、Update Listでネットワーク上にあるProfinet デバイスを検索します。

Done!今回記事で使用するPNPN Couplerが見つかりました。

そのPNPN Couplerを選び→Assign NameでProfinet デバイス名を割り付けます。

プログラム

次はプログラムを作成します。こちらはData Status値によりPNPN Couplerの状態を判断します。

こちらはデータをBeckhoff TwinCAT3に送信する前に、一回SWAPします。

ダウンロード

最後はプロジェクトをS71500にDownloadしていきましょう。

TwinCAT3 Side

次はTwinCAT3側を構築します。

GSDMLファイルのインストール

Siemens のHPからDownloadしたGSDML Fileを下記のDirectoryに格納してください。

C:\TwinCAT\3.1\Config\Io\Profinet

Profinet IO コントローラの追加

Profinet IO Controllerを追加するために、Devices→右クリック→Add New Itemします。

Profinet→Profinet I/O Controller(RT)を選び、OKで進みます。

Done!

イーサネットアダプターの設定

Adapter Tab→Searchボタンをクリックし、TwinCAT Runtimeに使用できるEthernet Adapterを設定します。

今回の記事ではX001を使用します。

Done!

Profinetタスクの構成

次はSync Task→Special Sync Taskをクリックし→Create new I/O Taskします。

Task名を入力します。

Done!

設定

Settings Tabを開き、Profinet Io ControllerのIP アドレスとデバイス名を設定しましょう。

Profinetノードのスキャン

実はTwinCAT3ではScan機能を使用し、Profinet ネットワーク内にあるProfient デバイスを検索することができます。

Profinet IO Controller右クリック→Scanします。

Done!今回記事で使用するPNPN Couplerを検索できました。

PNPN Couplerを選び→Add Devicesをクリックします。

Yesで進みます。

Done!PNPN Coupler X2はProfinetネットワークのConfigurationに追加されました。

スロットを追加

次はPNPN CouplerにSlotを追加します。注意するのはこのSlotの設定はX1側(今回Siemens S71500)と一致する必要があります。

こちらはSlotの構築画面になります。

Siemens S71500側でSlot1は出力253 Bytesだと設定されましたので、X2側ではこれに合わせてIN 253+DS を設定いたします。

Siemens S71500側でSlot2は入力253 +DSはBytesだと設定されましたので、X2側ではこれに合わせて出力253 Bytesを設定いたします。

Done!

これでOKです。

デバイス名

PNPN Couplerのデバイス名General→Nameで設定できます。

IPアドレス

PNPN CouplerのIPアドレスはDevice Tabから設定できます。

PLCの追加

次はPLCを追加するため、PLC>Add New Itemをクリックします。

Standard PLC Projectを選び>AddでPLCを追加します。

GVL

こちらのGVLでPNPN CouplerとMappingするProcess入出力になります。

{attribute ‘qualified_only’} VAR_GLOBAL arrbDataIN AT %I* 　　　 :ARRAY[0..253]OF BYTE; arrbDataOut AT %Q* :ARRAY[0..252]OF BYTE; END_VAR

プログラム

こちらはPNPN Couplerを経由しシーメンス S71500と通信テストするプログラムです。

PROGRAM MAIN
VAR
wOutWord1,wOutWord2 :WORD;
wInWord1,wInWord2 :WORD;
xNoValidData
,xOtherSideStop
,xValidData :BOOL;
END_VAR

xNoValidData:=GVL_PNPNCoupler.arrbDataIN[253] = 16#40;
xOtherSideStop:=GVL_PNPNCoupler.arrbDataIN[253] = 16#60;
xValidData:=GVL_PNPNCoupler.arrbDataIN[253] = 16#80;

MEMMOVE(
ADR(GVL_PNPNCoupler.arrbDataOut[0])
,ADR(wOutWord1)
,n:=SIZEOF(wOutWord1)
);

MEMMOVE(
ADR(GVL_PNPNCoupler.arrbDataOut[250])
,ADR(wOutWord2)
,n:=SIZEOF(wOutWord2)
);

MEMMOVE(
ADR(wInWord1)
,ADR(GVL_PNPNCoupler.arrbDataIN[0])
,n:=SIZEOF(wInWord1)
);

MEMMOVE(
ADR(wInWord2)
,ADR(GVL_PNPNCoupler.arrbDataIN[250])
,n:=SIZEOF(wInWord2)
);