RS485MODBUS轉(zhuǎn)PROFINET網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)MODBUS

PROFINET轉(zhuǎn)RS485 MODBUS RTU網(wǎng)關(guān)PNMD485-K20連接西門子PLC和工業(yè)稱重控制儀表配置案例

前言：

隨著工業(yè)現(xiàn)場總線技術(shù)以及工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，工業(yè)自動化現(xiàn)場通常有多種通訊協(xié)議同時存在，對于不同協(xié)議的設(shè)備之間如何通訊，是我們必須面臨解決的問題，如工業(yè)稱重自動化項目中為了方便工程師實時監(jiān)控稱重數(shù)據(jù)，會把稱重儀表接入到PLC監(jiān)控系統(tǒng)中，在這種需求越來越多的情況下，不同協(xié)議之間可以實現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換就尤為重要，此方案是以微硬創(chuàng)新協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)為例，介紹如何實現(xiàn)PROFINET和MODBUS-RTU的數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)MODBUS轉(zhuǎn)PROFINET,或者PROFINET轉(zhuǎn)MODBUS數(shù)據(jù)通訊。

項目概述：

本項目現(xiàn)場是在國內(nèi)某自動化項目，該PLC系統(tǒng)使用的是西門子S7-1200 PLC，支持 PROFINET工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議;工業(yè)稱重儀表為國內(nèi)某公司生產(chǎn)的，提供 RS485串口，支持標準MODBUS-RTU網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議;協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)為微硬創(chuàng)新PROFINET轉(zhuǎn)MODBUS網(wǎng)關(guān)PNMD485-K20

項目拓撲圖：

項目目的：

通過MODBUS轉(zhuǎn)PROFINET網(wǎng)關(guān)完成協(xié)議轉(zhuǎn)換之后，實現(xiàn)PLC通過RS485串口和稱重儀表連接，采集稱重表的各種狀態(tài)值，并設(shè)置稱重表的工作模式，可以通知儀表去皮、清零，打印數(shù)字，遠程校正、配置參數(shù)，實時監(jiān)控儀表的運行狀態(tài)：

1．讀取儀表顯示重量.

2．控制儀表去皮、清零、清皮、打印、數(shù)字去皮等等

3．遠程校正、配置參數(shù)、加載預置點目標值等等

4．監(jiān)控儀表的運行狀態(tài)，包括監(jiān)控預置點

5．讀取儀表擴展輸入口和控制儀表擴展輸出口

項目方案：

由于稱重控制儀表有RS485通訊接口，支持MODBUS-RTU現(xiàn)場總線通訊協(xié)議，作為MODBUS從站，PLC支持PROFINET以太網(wǎng)通訊協(xié)議，作為 PROFINET主站， PLC和稱重控制儀表的協(xié)議是不同的，儀表是MODBUS-RTU，PLC是PROFINET，所以PLC是不能直接采集稱重控制儀表的數(shù)據(jù)的，需要通過MODBUS轉(zhuǎn)PROFINET/ROFINET轉(zhuǎn)MODBUS協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊實現(xiàn)不同協(xié)議間的數(shù)據(jù)交換。這樣就可以實現(xiàn)S7-1200 PLC實時采集稱重儀表的各種參數(shù)，不但在現(xiàn)場可以查看稱重儀表的各種稱重參數(shù)，也能在監(jiān)控中心遠程監(jiān)控稱重儀表的各種數(shù)據(jù)，方便工程師進行現(xiàn)場維護和數(shù)據(jù)分析。

產(chǎn)品清單：

1、MODBUS轉(zhuǎn)PROFINET網(wǎng)關(guān)：PNMD485-K20

2、稱重控制儀表：RS485 MODBUS

3、PLC：西門子S7-1200

4、軟件：博圖（博途）

產(chǎn)品概述：

1、MODBUS轉(zhuǎn)PROFINET網(wǎng)關(guān)概述:PNMD485-K20型號為北京微硬創(chuàng)新科技有限公司（微硬創(chuàng)新）開發(fā)的MODBUS轉(zhuǎn)PROFINET網(wǎng)關(guān)，實現(xiàn)MODBUS轉(zhuǎn)PROFINET功能，也可以實現(xiàn)PROFINET轉(zhuǎn)MODBUS功能，能夠?qū)崿F(xiàn)實現(xiàn)MODBUS接口儀表、變頻器、綜保、軟啟動器等設(shè)備接入到S71500、S71200、CPU315-2PN/DP、S7400等PROFINET網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，是串口PROFINET網(wǎng)關(guān)的一種。網(wǎng)關(guān)在PROFINET一側(cè)是PROFINET從站，在串口一側(cè)物理接口有RS-485或-232兩種，支持MODBUS/RTU主站或從站。

MODBUS轉(zhuǎn)PROFINET網(wǎng)關(guān)在MODBUS一側(cè)做主站時，可用于一對多集成MODBUS/485、或一對一集成MODBUS/232設(shè)備，形成MODBUS子網(wǎng)連接到PROFINET，實現(xiàn)PROFINET控制器監(jiān)控MODBUS設(shè)備的技術(shù)要求,網(wǎng)關(guān)MODBUS一側(cè)做從站時可用于將其他MODBUS主站（如PLC/DCS）以及它的從站數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇ROFINET控制器。MODBUS轉(zhuǎn)PROFINET網(wǎng)關(guān)技術(shù)原理為存儲器共享型，不需要主站PLC/DCS的編程，只需在主站配置（如STEP7）中對網(wǎng)關(guān)MODBUS報文配置即可實現(xiàn)自動網(wǎng)關(guān)MODBUS主站的自動發(fā)送功能。

2、稱重顯示控制儀表概述：稱重儀表也叫稱重顯示控制儀表，是將稱重傳感器信號（或再通過重量變送器）轉(zhuǎn)換為重量數(shù)字顯示，稱重顯示控制儀表是對重量數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)儲、統(tǒng)計、打印的電子設(shè)備，常用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的自動化配料、稱重以提高生產(chǎn)效率，稱重顯示控制儀表與各類傳感器、變送器配合，實現(xiàn)壓力、流量、物位、成分分析以及力和機械量等物理參數(shù)的測量、顯示、報警監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集和記錄。本案例的稱重控制儀表有0—10V模擬輸出信號，以及RS485通訊接口，支持標準MODBUS-RTU網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議中的寄存器讀寫功能（支持功能碼03H、06H、10H）

3、西門子S7-1200PLC概述：西門子PLC S7-1200系列是專門為中小型自動化控制系統(tǒng)設(shè)計的可編程序邏輯控制器，用于處理機械設(shè)備制造和工廠建造中的開環(huán)和閉環(huán)控制任務(wù)

4、博圖（博途）軟件概述：TIA博途是全集成自動化軟件TIA portal的簡稱，是西門子工業(yè)自動化集團發(fā)布的一款全新的全集成自動化軟件，它是業(yè)內(nèi)采用統(tǒng)一的工程組態(tài)和軟件項目環(huán)境的自動化軟件，幾乎適用于所有自動化任務(wù)，借助該全新的工程技術(shù)軟件平臺，用戶能夠快速、直觀地開發(fā)和調(diào)試自動化系統(tǒng)

案例說明：

微硬創(chuàng)新生產(chǎn)的MODBUS轉(zhuǎn)PROFINET網(wǎng)關(guān)PNMD485-K20在使用時，不需要進行很多編程工作，只需根據(jù)被連設(shè)備給的通訊點表進行簡單的配置即可。需要關(guān)心的以下幾點：

（1）被連設(shè)備有幾臺？每臺的設(shè)備地址是多少？

由于通訊采用的是RS485接口，所以每臺PNMD485-K20連接多個儀表，最多可以連接31臺稱重表。

（2）RS485波特率是多少？

本項目中RS485使用的波特率是9600bps。

案例配置：

導入GSDML創(chuàng)建新項目

（1）PROFINET轉(zhuǎn)MODBUS網(wǎng)關(guān)配置：在博途軟件TIA Portal中安裝GSDML文件

（2） PROFINET轉(zhuǎn)MODBUS網(wǎng)關(guān)配置：在“設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)”中添加PNMD485-K20

（3） PROFINET轉(zhuǎn)MODBUS網(wǎng)關(guān)配置： 給PNMD485-K20分配PLC，構(gòu)建Profinet鏈接

（4）PROFINET轉(zhuǎn)MODBUS網(wǎng)關(guān)配置:雙擊PNMD485-K20圖標，進入設(shè)備視圖，設(shè)置網(wǎng)關(guān)的IP地址、子網(wǎng)掩碼、設(shè)備名稱。

（5）PROFINET轉(zhuǎn)MODBUS網(wǎng)關(guān)配置:在線訪問----修改實際PLC和PNMD485-K20的IP地址和名稱（IP地址要和實際的PLC地址在同一網(wǎng)段，名稱要和PNMD485-K20一致）

（6）PROFINET轉(zhuǎn)MODBUS網(wǎng)關(guān)配置：設(shè)置網(wǎng)關(guān)參數(shù)（包含RS485設(shè)備的波特率、發(fā)送間隔、數(shù)據(jù)位，此處設(shè)置的參數(shù)要和被連設(shè)備實際參數(shù)一致）

（7）PROFINET轉(zhuǎn)MODBUS網(wǎng)關(guān)配置：配置發(fā)送、接收的數(shù)據(jù)量

（8）PROFINET轉(zhuǎn)MODBUS網(wǎng)關(guān)配置：令PNMD485-K20控制字的第0位和第1位置1，即可啟動自動發(fā)收工作。

（9）PROFINET轉(zhuǎn)MODBUS網(wǎng)關(guān)配置：將程序編譯下載即可實現(xiàn)S7-1200讀寫RS485設(shè)備的數(shù)據(jù)。

附幾張稱重儀表的參數(shù)圖：

項目總結(jié)：

經(jīng)過上面簡單的配置，通過MODBUS轉(zhuǎn)PROFINET/ROFINET轉(zhuǎn)MODBUS協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊實現(xiàn)不同協(xié)議間的數(shù)據(jù)交換,用戶可以很輕松的完成MODBUS和PROFINET的協(xié)議轉(zhuǎn)換，在PROFINET總線協(xié)議下讀寫MODBUS設(shè)備的數(shù)據(jù),這樣就可以實現(xiàn)S7-1200 PLC實時采集稱重儀表的各種參數(shù)，不但在現(xiàn)場可以查看稱重儀表的各種稱重參數(shù)，也能在監(jiān)控中心遠程監(jiān)控稱重儀表的各種數(shù)據(jù)，方便工程師進行現(xiàn)場維護和數(shù)據(jù)分析。

審核編輯：湯梓紅