智能设备功能概述
CPU 的'I-Device'（智能设备）功能简化了与 IO 控制器的数据交换和 CPU 操作过程（如用作子过程的智能预处理单元）。智能设备可作为 IO 设备链接到上位IO 控制器中，预处理过程则由智能设备中的用户程序完成。集中式或分布式（PROFINET IO 或 PROFIBUS DP）I/O 中采集的处理器值由用户程序进行预处理，并提供给 IO 控制器。
图1. 网络架构
智能设备的应用领域：
分布式处理
可以将复杂自动化任务划分为较小的单元或子过程，这样简化了子任务的同时也优化了项目管理。
单独的子过程
通过使用智能设备，可以将分布广泛的大量复杂过程划分为具有可管理的多个子过程。必要的话，这些子过程可存储在单个的 TIA 项目中，这些项目随后可合并在一起形成一个主项目。
专有技术保护
智能设备接口描述使用 GSD 文件传输，而不是通过 STEP 7 项目传输，这样用户程序的专有技术得以保护。
智能设备的优势：
简单链接 IO 控制器。
实现IO 控制器之间的实时通信。
通过将计算容量分发到智能设备可减轻 IO 控制器的负荷。
由于在局部处理过程数据，从而降低了通信负载。
可以管理单独 TIA 项目中子任务的处理 。
智能设备可以作为共享设备。
S7-1200 CPU 之间组态智能设备
S7-1200 V4.0及以上版本开始支持智能 IO 设备功能。本示例中介绍1200 CPU之间如何进行智能设备PROFINET通信，分别在相同项目和不同项目下进行组态，实验环境如下所示。
软件：
TIA V15.1
硬件：
CPU 1217C DC/DC/DC V4.3
CPU 1215C DC/DC/DC V4.3
设备角色及地址：
表1 设备角色及地址模块设备类型设备名称IP地址子网掩码
S7-1217CIO控制器PLC1192.168.0.1255.255.255.0
S7-1215C智能IO设备I-Device192.168.0.2255.255.255.0
S7-1200 智能设备在相同项目下组态
STEP 1：创建 TIA Portal 项目并进行接口参数配置
使用TIA V15.1创建一个新项目，进入网络视图添加表1列出的所有设备，并进入各个设备以太网地址选项分别设置子网、IP地址以及设备名称。
图2. 以太网地址配置
STEP 2：操作模式配置
本例1215C作为智能IO设备，需要将其操作模式改为IO设备，并且分配给对应IO控制器，配置所需的传输区。
选择“PN接口的参数由上位IO控制器进行分配”复选框，可指定是由智能设备本身还是由上位 IO 控制器设置接口和端口。
智能IO设备还支持优先启动，勾选后加快IO设备的启动速度，详情请了解优先启动相关功能。
图3. 操作模式
进入传输区视图还可以分配地址区所属组织块及过程映像。
图4. 传输区
STEP 3：项目编译、下载、测试
分别编译下载两个PLC，在监控表中添加传输区数据，给Q区赋值，监控发送和接收数据区是否一致。
图5. 测试结果
S7-1200 智能设备在不同项目下组态
STEP 1：创建 TIA Portal 项目并进行接口参数配置
分别创建2个不同项目，一个项目添加1217C，另一个项目添加1215C，进入表1中各个设备以太网地址选项分别设置子网、IP地址以及设备名称。
图6. 以太网地址配置
STEP 2：操作模式配置
本例1215C作为智能IO设备，需要将其操作模式改为IO设备，由于控制器未在同一项目，这里选择未分配。
选择“PN接口的参数由上位IO控制器进行分配”复选框，可指定是由智能设备本身还是由上位 IO 控制器设置接口和端口，比如1200智能设备的介质冗余、优先启动、传输速率等接口和端口功能。
智能IO设备还支持优先启动，不同项目下无法直接选择优先启动功能，需要先选择“PN接口的参数由上位IO控制器进行分配”，然后在主站项目下为智能设备设置接口选项中的优先启动功能。
这里与相同项目下传输区的配置不同的是IO控制器的地址需要在主站项目下才能分配。
图7. 操作模式
STEP 3：项目编译后导出GSD文件
这里注意导出GSD之前需要正确编译项目的硬件配置，不然导出选项是灰色的，无法选择。导出GSD文件选项可以由用户设置GSD文件名称的标识部分（GSD文件名称的版本、厂商、日期等部分为默认设置），然后选择存储路径并导出文件。注意导出的GSD文件不要修改文件名称，不然会造成无法导入项目中。
图8. 导出GSD文件
STEP 4：导入GSD文件
进入主站项目管理GSD文件视图，选择存储GSD文件源路径，在路径下选择需要安装的文件进行安装。
图9：导入GSD文件
STEP 5：添加智能IO设备
进入硬件目录，在其它现场设备列表中找到安装的智能IO设备并添加，添加完成后进入图2以太网地址配置视图，检查智能IO设备的设备名称是否与源项目中名称一致（注意一定要保证名称一致），检查无误后分配给控制器，如设备概览视图，分配给控制器后会自动分配地址，也可以手动设置控制器侧传输区地址。
图10：添加IO设备
STEP 6：项目编译、下载、测试
分别编译下载两个项目中PLC，在监控表中添加传输区数据，给Q区赋值，监控发送和接收数据区是否一致。
图11：实验测试
常见问题
1. 控制器诊断缓冲区报“IO设备故障-找不到IO设备”？
这是因为控制器无法与智能IO设备取得通信，可以通过以下方式查找故障原因。
（1）确认网络是否是通的，可以使用Ping命令检测网络通断。如果中间经过交换机还要保证交换机支持DCP协议。
（2）检查智能IO设备的名称与源项目名称是否一致。
（3）确认智能IO设备的硬件和软件是否已经下载。
图12：网络视图报错
2. 控制器如何控制智能设备上IO数据或是传输DB块中数据？
如下图所示，只需把PLC的IO地址与传输区中IO地址做一个映射关系。
图13 地址映射
这里通过建立PLC数据类型方式把IO区数据与UDT中数据一 一对应，1215CPU中输入输出分别占用6个字节的数据，这样建立如下图所示UDT。
图14 UDT设置
在默认变量表中分别定义输入、输出、传输区1、传输区2所对应的IO数据区，这样就可以使用MOVE指令来整体传输了。
同样DB块的数据也可以通过这种方式进行传输。
图15 程序编写
这样1217控制器可以直接控制1215智能IO设备上的Q区数据，同时读取I区数据。测试结果如下：
图16 测试结果
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