1 概述

大型或分布较广的分布式系统经常使用数量众多的 IO 控制器。不使用“共享设备”功能的话，I/O 设备的每个 IO 模块都会分配给同一个 IO 控制器。“共享设备”功能允许 IO 设备的模块或子模块分配给不同的 IO 控制器。这充分体现了灵活的自动化理念，并节省了相关的接口模块、IO 模块与网线。例如，可以将多个邻近的 I/O 模块组合到一个 IO 设备中，该 IO 设备可以同时与多个（2-4）IO 控制器同时通信，如图 1-1 所示。

① PROFINET

② 逻辑关系

如果 IO 设备包含多个 F-IO 模块，同样可以将不同的 F-IO 模块分配给不同的 F-CPU，实现故障安全的共享设备功能，本文即介绍该功能的实现过程。

本例中使用的

硬件：

CPU 1511TF V2.9.2

CPU 1214FC DC/DC/DC V4.5.1

ET200SP IM155-6PN/2 HF V4.2

ET200SP F-DI 8x24VDC HF

ET200SP F-DQ 4xDC 24V/2A V2.0

软件：

TIA PORTAL V17

2 共享设备组态过程

2.1 基本组态操作

首先打开 TIA PORTAL 软件，添加两个 CPU，分别设置 IP 地址，将这两个 CPU 的以太网接口设置在不同子网，如图 2-1 所示。注意两个 CPU 的 IP 地址在同一网段。

之后从右边硬件目录找到并将 ET200SP 接口模块添加至网络视图，本例中使用的模块在如图 2-2 所示的红框位置。

添加接口模块以后，在该接口模块属性中进行相关的设置，如图 2-3，2-4 所示。

① 左键单击“以太网地址”

② 设置接口模块 IP 地址，确保和两个 CPU 设置在同一网段

③ 取消激活“自动生成 PROFINET 设备名称”

④ 设置使用的 PROFINET 设备名称，本例中为“sharedevice”

① 左键单击“gaoji选项”

② 左键单击“实时设定”

③ 左键单击“IO 周期”

④ 此处修改为 1，即代表设备共享给 2 个 IO 控制器，如果选 2 则共享给 3 个 IO 控制器，如果选 3 则共享给 4 个 IO 控制器

⑤ 此处保持自动计算更新时间

⑥ 此处保持看门狗时间

没有特殊需要，⑤⑥保持不变。

将需要的 F-IO 模块配置在接口模块后面，注意所选的模块底座颜色，如图 2-5 所示。

在网络视图，将刚刚组态的 IO 设备复制出一个完全相同的 IO 设备，如图 2-6 所示。

① 右键单击选中整个 IO 设备

② 左键单击复制、粘贴出第二个 IO 设备

之后将两个 IO 设备分别分配给两个 CPU。如图 2-7 所示。

然后对分配给 PLC_1 的 IO 设备属性进行共享设备访问权的设置，如图 2-8 所示。

① 左键单击“模块参数”

② 左键单击“Shared Device”

③ 如图所示设置访问权，在 F-DQ 处选择“-”，其他均选择“PLC_1”，这意味着接口模块以及 F-DI 的模块的控制访问权属于 PLC_1

而对分配给 PLC_2 的 IO 设备属性进行共享设备访问权的设置与图 2-8 相反，只将 F-DQ 处选择“PLC_2”，其他均选择“-”，如图 2-9 所示。这意味着 PLC_2 只对 F-DQ 模块有控制访问权。

分别检查两个 CPU 生成的 FIO DB，也可以验证组态成功，如图 2-10 红框所示，左边 PLC_1 访问 F-DI 模块，右边 PLC_2 访问 F-DQ 模块。

然后对两个 IO 控制器的发送时钟设置进行检查，确保设置相同，如图 2-11 所示。

① 左键单击“PROFINET 接口[X...]”展开

② 左键单击“gaoji选项”展开

③ 左键单击“实时设定”展开

④ 左键单击“IO 通信”

⑤ 确保发送时钟设置相同

最后确保图 2-7 中复制后的 IO 设备和原始组态的 IO 设备，设备名称与 IO 地址相同。

2.2 调试过程

将两个 CPU 和一个 IO 设备安装好，并置于同一个网络下，组态编译下载至两个CPU。下载过后，此时两个 CPU 以及 IO 设备均处于报警状态，因为没有分配设备名称与模块的 Profisafe 目标地址。

首先分配 IO 设备的设备名称，如图 2-12 所示点击红框按钮。

在弹出页面对名称进行分配，如图 2-13 所示。

① 选择待分配设备的设备名称，本例中只有一个 IO 设备只需使用默认选择

② 设置“PN/IE”

③ 选择使用的电脑网卡

④ 左键单击“更新列表”按钮

⑤ 等待片刻，这里显示搜索到的设备，此时只有一个还没有名称和 IP 的 IO 设备

⑥ 如果搜索到同一类型的多个 IO 设备，可以通过激活“闪烁 LED”的方式确定哪个是需要分配的硬件设备

⑦ 左键选择待分配的 IO 设备，然后左键单击“分配名称”按钮，分配成功后，显示如图 2-14 所示

分配设备名称后，需要分配安全模块的 Profisafe 目标地址。与通常的分配不同，因为两个 F-IO 分属两个不同的控制器，所以无法一次同时分配两个模块的地址。

首先对 IO 设备的 F-DI 模块进行 Profisafe 目标地址的分配，该模块由 PLC_1 控制，所以需要对属于 PLC_1 的 IO 设备操作，如图 2-15 所示。

① 右键单击该 IO 设备

② 在弹出菜单左键单击“Assign PROFIsafe address”之后弹出窗口，如图 2-16 所示操作。

① 选择待分配的模块，此时发现 F-DQ 无法选择，因为该模块属于另一控制器

② 左键单击“Identification”按钮

③ 等待片刻，这里显示“unassigned”，即还没有分配

④ 选择已识别的待分配的模块

⑤ 左键单击“Assign PROFIsafe addr...”按钮，之后弹出如图 2-17 所示的对话框，在一分钟内左键单击“Yes”按钮

分配成功后，如图 2-18 所示。

同样操作再对 IO 设备的 F-DQ 模块进行 Profisafe 目标地址的分配，该模块由 PLC_2控制，所以需要对属于 PLC_2 的 IO 设备操作，如图 2-19 所示。

① 右键单击该 IO 设备

② 在弹出菜单左键单击“Assign PROFIsafe address”之后弹出窗口，如图 2-20 所示操作。

① 选择待分配的模块，此时发现 F-DI 无法选择，因为该模块属于另一控制器

② 左键单击“Identification”按钮

③ 等待片刻，这里显示“unassigned”，即还没有分配

④ 选择已识别的待分配的模块

⑤ 左键单击“Assign PROFIsafe addr...”按钮，之后弹出如图 2-17 所示的对话框，在一分钟内左键单击“Yes”按钮分配成功后，如图 2-21 所示。

最后，当两个 CPU 都转至在线后，发现 CPU 与 IO 设备都处于正常状态，如图 2-22所示。