RS485 RS232轉(zhuǎn)PROFINET（PROFINET轉(zhuǎn)RS232 RS485）網(wǎng)關(guān)連接西門子PLC和工業(yè)條碼掃描槍配置案例

前言：
由于PROFINET網(wǎng)絡(luò)協(xié)議逐漸在各種行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，同時條碼技術(shù)的成熟和廣泛應(yīng)用，生產(chǎn)廠家采用條碼標識其產(chǎn)品，在生產(chǎn)、庫存、發(fā)貨、銷售、售后中采集產(chǎn)品信息，將掃碼掃上來的數(shù)據(jù)要傳送在PROFINET網(wǎng)絡(luò),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RS232/RS485串口自由協(xié)議的數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)RS485/ RS232轉(zhuǎn)PROFINET,或者PROFINET轉(zhuǎn)RS485/RS232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)條碼掃碼槍，提供 RS23和RS485串口，支持自家公司定義的連續(xù)輸出協(xié)議俗稱串口自定義協(xié)議;協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)為微硬創(chuàng)新PROFINET轉(zhuǎn)RS232/RS485協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)PNRS232-K20或者PNRS485-K20
項目拓撲圖：

項目目的：
通過RS485/RS232轉(zhuǎn)PROFINET網(wǎng)關(guān)完成協(xié)議轉(zhuǎn)換之后，實現(xiàn)PLC通過RS232/RS485串口和掃碼槍連接，采集掃碼槍掃上來的數(shù)據(jù)要傳送在PROFINET網(wǎng)絡(luò)，本案例中，汽車生產(chǎn)線上的條碼打印機，根據(jù)底盤排產(chǎn)計劃打印整車VIN號，掃描整車VIN號俗稱十七位碼，它包含了車輛的生產(chǎn)廠家、年代、車型、車身型式及代碼、發(fā)動機代碼及組裝地點等信息,并且讀入VIN碼數(shù)據(jù)庫、VIN碼歷史數(shù)據(jù)庫、重復(fù)打標庫等數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，系統(tǒng)不允許重復(fù)打標，如發(fā)現(xiàn)重復(fù)打標，計算機報警等操作，并可以查詢統(tǒng)計功能，方便進行現(xiàn)場維護和數(shù)據(jù)分析。
項目方案：
由于掃碼槍有RS232/RS485通訊接口，支持串口自定義協(xié)議，作為從站，PLC 支持 PROFINET 以太網(wǎng)通訊協(xié)議，作為 PROFINET 主站， PLC和掃碼槍的協(xié)議是不同的，所以PLC是不能直接采集掃碼槍的數(shù)據(jù)的，需要通過RS485 /RS232轉(zhuǎn)PROFINET/ROFINET轉(zhuǎn)RS485/RS232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實時采集掃碼槍掃的各種參數(shù)，不但在現(xiàn)場可以查看掃碼槍的各種參數(shù)，也能在監(jiān)控中心遠程監(jiān)控掃碼槍掃上來的各種數(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、RS232轉(zhuǎn)PROFINET網(wǎng)關(guān)或者RS485轉(zhuǎn)PROFINET網(wǎng)關(guān)：PNRS232-K20或者PNRS485-K20
2、條碼掃描槍：RS232和RS485串口自定義協(xié)議
3、PLC：西門子S7-1200
4、軟件：博圖（博途）
產(chǎn)品概述：

1、 RS232/RS485轉(zhuǎn)PROFINET（PROFINET轉(zhuǎn)RS232/RS485）概述：
1.1 網(wǎng)橋能夠?qū)崿F(xiàn)RS232/RS485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)；
1.2 為自由協(xié)議RS232/RS485轉(zhuǎn)PROFINET網(wǎng)關(guān)，是串口PROFINET網(wǎng)關(guān)的一種；在PROFINET一側(cè)是PROFINET IO 從站，在串口一側(cè)物理接口RS232/RS485，支持基于RS232/RS485的自由協(xié)議通信；
1.3 自由協(xié)議報文內(nèi)容是通過主站S71500、S71200、CPU315-2PNDP、S7400等PLC的編程實現(xiàn)?；跁r間的周期發(fā)送控制不需編程，可在主站配置（如博圖、STEP7）中選擇不同周期間隔的發(fā)送；基于事件的發(fā)送需要編程控制。通過編程可靈活控制四種收發(fā)模式（發(fā)收發(fā)收、發(fā)發(fā)、收發(fā)收發(fā)、收收）。
1.4 可用于一對一集成RS232/RS485自由協(xié)議設(shè)備，滿足各種串口設(shè)備儀表連接PROFINET網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)PROFINET控制器監(jiān)控串口自由協(xié)議設(shè)備的技術(shù)要求。
1.5 RS485/RS232轉(zhuǎn)PROFINET（PROFINET轉(zhuǎn)RS485/RS232）網(wǎng)關(guān)相關(guān)參數(shù)：
串口端支持自由協(xié)議，通過編程可靈活控制四種收發(fā)模式（發(fā)收發(fā)收、發(fā)發(fā)、收發(fā)收發(fā)、收收）；
串口參數(shù)：
①工作方式：半雙工；
②波特率：300、600、1200、2400、4800、9600、19.2K、38.4K、57.6K、115.2Kbps可選；
③數(shù)據(jù)位：8位；
④校驗位：無、奇、偶、標志、空格可選；
⑤停止位：1、2位可選；

2、條碼掃描槍概述：條碼掃描槍簡稱條碼槍，又稱為條形碼掃描槍、條碼閱讀器、條形碼掃描器。用于讀取一維條碼、二維條碼所包含的信息，把讀取的條碼內(nèi)容傳輸?shù)?a href="http://wenjunhu.com/v/tag/1247/" target="_blank">電腦或者其它設(shè)備。掃描技術(shù)：激光、紅光、影像； 傳輸方式有：有線、無線； 讀取條碼類型：一維、二維；

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PROFINET轉(zhuǎn)RS232/RS485網(wǎng)關(guān)在此項目使用時，不需要進行復(fù)雜的編程，只需根據(jù)掃碼槍每次掃碼，傳上來的最大字節(jié)數(shù)，進行簡單的配置即可,所以在使用本轉(zhuǎn)換網(wǎng)橋時，需要關(guān)心的以下幾點：
（1） 被連掃碼槍屬于哪種工作方式？
本產(chǎn)品通過配置，支持4 種的工作方式：
1.發(fā)收發(fā)收 2.發(fā)發(fā) 3.收發(fā)收發(fā) 4.收收。
本案例中，汽車生產(chǎn)線上的條碼打印機，根據(jù)底盤排產(chǎn)計劃打印整車VIN號，掃描整車VIN號，系統(tǒng)自動生成上線序列號，同時驅(qū)動刻字機，把對應(yīng)的VIN號刻在底盤上。所以只需設(shè)置成收收模式即可。
（2） 被連掃碼槍設(shè)備的通訊速率是多少？
本產(chǎn)品支持的波特率包括：300、600、1200、 2400、4800、9600、19.2K、38.4 K、57.6K、115.2K等;本例掃碼槍的和網(wǎng)關(guān)接口的通訊速率為9600bit/s。
（3） 掃碼槍通訊接口是什么？
本產(chǎn)品ProfiNet轉(zhuǎn)RS232或者RS485網(wǎng)橋支持2種通訊接口;本例掃碼槍同時支持RS232和RS485接口
（4） 掃碼槍每次掃描上來的數(shù)據(jù)長度是多少？
本產(chǎn)品支持輸入數(shù)據(jù)長度500個字節(jié)，輸出數(shù)據(jù)長度500個字節(jié)。輸入和輸出總數(shù)據(jù)長度1000個字節(jié)。
本案例中掃描的VIN號共17位字符，所以只需配置輸出17個字節(jié)的數(shù)據(jù)長度。
案例配置：
導(dǎo)入GSDML創(chuàng)建新項目
（1）PROFINET轉(zhuǎn)RS232/RS485網(wǎng)關(guān)配置： 打開博途軟件 “TIA Portal V13 ”創(chuàng)建新項目— 輸入項目名稱，選取項目保存路徑，然后選擇“創(chuàng)建”按鈕，建立新項目

（2）PROFINET轉(zhuǎn)RS232/RS485網(wǎng)關(guān)配置：點擊添加新設(shè)備，本例選取的是西門子PLC1200，選取所應(yīng)用的PLC型號，點擊“確認”，進入硬件組態(tài)界面。

（3）PROFINET轉(zhuǎn)RS232/RS485網(wǎng)關(guān)配置：在“選項”窗口選擇“管理通用站文件GSD”，安裝GSD文件。

（4）PROFINET轉(zhuǎn)RS485/RS232網(wǎng)關(guān)配置：設(shè)備組態(tài)-----進行網(wǎng)關(guān)的硬件組態(tài)

（5） RS232/RS485轉(zhuǎn)PROFINET網(wǎng)關(guān)配置：硬件組態(tài)----配置輸入的數(shù)據(jù)量

（6） RS232/RS485轉(zhuǎn)PROFINET網(wǎng)關(guān)配置：根據(jù)掃碼槍的通訊格式及通訊方式，進行配置因為網(wǎng)關(guān)是收收模式，所以MS Choose 選擇Slave。其中收發(fā)收發(fā)也選擇該模式。如果是發(fā)發(fā)或者發(fā)收發(fā)收模式則MS Choose 選擇Master。

(7)RS232/RS485轉(zhuǎn)PROFINET網(wǎng)關(guān)配置：硬件組態(tài)----編譯下載程序

(8) RS485/RS232轉(zhuǎn)PROFINET網(wǎng)橋配置：讀數(shù)據(jù)測試

項目總結(jié)：
經(jīng)過上面簡單的配置，通過RS232 RS485轉(zhuǎn)PROFINET/ROFINET轉(zhuǎn)RS232 RS485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RS232 RS485串口自定義協(xié)議和PROFINET的協(xié)議轉(zhuǎn)換，在PROFINET總線協(xié)議下讀寫RS232 RS485串口設(shè)備的數(shù)據(jù),這樣就可以實現(xiàn)S7-1200 PLC實時讀取條碼掃描槍的各種參數(shù)，并且讀入VIN碼數(shù)據(jù)庫、VIN碼歷史數(shù)據(jù)庫、重復(fù)打標庫等數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，系統(tǒng)不允許重復(fù)打標，如發(fā)現(xiàn)重復(fù)打標，計算機報警等操作，并可以查詢統(tǒng)計功能，方便進行現(xiàn)場維護和數(shù)據(jù)分析。

審核編輯 黃昊宇