1 概述
TCP/IP 通訊的傳輸時間可能太長，並且該時間具有不確定性，無法滿足生產自動化領域的要求。因此，在進行時間要求苛刻的IO 有效載荷數據通訊時，PROFINET IO 不使用TCP/IP，而是使用自己的實時通道。
SINAMICS S120作為西門子新一代的驅動器，通過PROFINET網絡可實現PN IO的OPC通訊。可通過SimaticNet OPC Server使用PN IO的控制方式對S120驅動器進行起動及調速控制，也可讀取驅動器的速度實際值及狀態信息。
OPC是Object Linking and Embedding（OLE） for Process Control的縮寫，即把OLE應用於工業控制領域。OLE原意是對象鏈接和嵌入，隨着OLE 2的發行，其范圍已遠遠超出了這個概念。現在的OLE包容了許多新的特征，如統一數據傳輸、結構化存儲和自動化，已經成為獨立於計算機語言、操作系統甚至硬件平台的一種規范，是面向對象程序設計概念的進一步推廣。OPC建立OLE規范之上，它為工業控制領域提供了一種標准的數據訪問機制。
可做為 Profinet IO-Device設備的S120產品：
- lCU320/CU320-2 DP插上CBE20 的SINAMICS S120
- lCU320-2 PN 的SINAMICS S120
- lCU310-2 PN 的SINAMICS S120
- lCU305PN的SINAMICS S110
首先需要下述軟件：
- lSimatic Net軟件 (用於OPC- server/數據交換)
- lStarter/SIMOTION Scout 驅動調試軟件
操作步驟：
- 創建Starter項目，配置驅動器參數，驅動做為I/O device。
- 配置驅動的控制報文並根據需要進行參數互連。
- 在Step7中創建項目，配置PC Station。
- 配置OPC Server的PC Station。
- 使用客戶端測試軟件進行通訊測試及系統監控。
2 SIMOTION實現OPC通訊的必備條件
2.1 軟件兼容性要求
如使用SCOUT軟件調試驅動，所需安裝的軟件兼容性列表可參看SCOUT安裝光盤中的下述文件：SCOUT4.1SP5\VOL1\AddOn\1_Important\English\Compatibility\Compatibility_SIMOTION_V415.pdf。
2.2 本示例中使用的硬件及軟件
硬件:
- CU310PN: 6SL3040-0A01-0AA0
- CF卡：6SL3054-0CG00-1AA0 Fw2.6.2
- PM340：6SL3210-1SB14-0AA0
軟件:
- SIMOTION SCOUT V4.1.5.6
- SIMATIC V7.1
3 項目配置
3.1 創建驅動項目
(1) 打開SCOUT/Starter軟件，創建一個新項目“CU310 IO OPC”：
圖1. 創建新項目
(2) 點擊工具欄中的Accessible Node按鈕
，搜索CU310PN設備。
(3) 搜索到CU310PN設備，如果其IP地址與調試PC的IP地址不在同一網段上，則顯示結果如圖2所示，Bus node前面顯示為?號：
圖2. 搜索CU310PN設備
右鍵點擊Bus node后，點擊“Edit Ethernet node”菜單修改CU310N的IP地址，如圖3:
圖3. 編輯設備IP地址
在出現的圖4畫面中設置CU310PN設備的IP地址及Device name后點擊“Assign IP configuration”按鈕：
圖4. 設置設備的IP地址及Device name
注意：應將CU310PN的IP地址與PC Station的IP地址設到同一個網段。
(4) 點擊”Refresh”按鈕，重新搜索CU310PN設備，找到設備后點擊“Accept”按鈕將設備添加至項目中：
圖5. 重新搜索設備並接受
(5) 在線CU310PN，並進行驅動配置，關於驅動的配置步驟請參看S120調試手冊（文檔編號：A0439和A0318），在此不贅述：
圖6.在線后配置設備
(6) 配置驅動及控制單元的報文，如對驅動進行速度控制可先選擇一個標准報文，以便系統自動進行控制字及狀態字的關連：
圖7.配置報文
之后可根據需要進行報文擴展，將報文改為BICO類型，在“Input data”及“Ouput data”的“Length”處輸入輸入/輸出的字數：
圖8.擴展報文
在擴展的報文中進行參數互連，如將Servo_02的轉矩設定值關連到PZD3中發送給主站：
圖9.在擴展的報文中關聯參數
(7) 在線后，下載配置好的S120項目。
注意：根據驅動對象類型，對於用戶自定義報文可傳輸的最大過程數據數量如下：
通過BICO的方式可連接的驅動參數有限，如電機實際溫度參數r35，實際電流值r68，實際轉矩值r80等，這些值由控制器讀取后需做規格化處理：
實際值 = 讀取值/16384*規格化值。
示例：如果讀到的r68=1000，P2002=50A
則電流實際值 = 1000/16384*P2002= 3.051A。
3.2 在Step7中創建PC Station
(1) 打開Step7軟件后創建一個新項目，插入PC Station:
圖10. 插入PC Station
(3)在硬件組態畫面中插入OPC Server及IE General：
圖11. 配置PC Station
注意：IE General 的IP地址一定與OPC Server PC機的IP地址相同：
圖12. 建立Profinet網絡
(4)雙擊OPC Server，在彈出的畫面中配置OPC Server的循環時間：
圖13.配置OPC Server循環時間
(5)創建Profinet通訊網絡，將CU310PN拖曳到PN網絡上並配置CU310PN設備控制對象的輸入/輸出地址及長度（注意：應與SCOUT中配置的輸入/輸出通訊區數據長度一致）：
圖14. 配置CU310PN控制對象的輸入/輸出地址
(6)配置后進行編譯。
3.3 配置OPC Server的PC Station
雙擊安裝OPC Server的PC機桌面上的圖標
，打開PC Station配置畫面，點擊“Import Station”按鈕，引入在Step中配置的PC Station:
圖15.引入PC Station
在 Look in中找到在Step7中配置的PC Station項目下的“XDBs”文件夾：
圖16. 找到PC Station項目
點擊“OK”按鈕：
圖17. PC Station引入后的確認
圖18.配置完成
4 OPC通訊測試
(1) 打開SIMATIC NET自帶的客戶端測試軟件OPC SCOUT：
圖19. 打開OPC SCOUT
(2) 創建變量組並設置需要的更新速率：
圖20. 創建變量組
(3) 添加所需變量
圖21.添加變量
(4) 通訊狀態顯示
圖22.通訊狀態顯示
- 可通過對輸出地址的寫操作來控制驅動器的起動，停止及調速。
- 也可通過讀取輸入地址來獲得變頻器的狀態及速度，實際電流，實際轉矩，電機溫度等信息。