借助 Profibus DP 轉(zhuǎn) ProfiNet 網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)稱重儀表與西門子 1200 PLC 通訊的應(yīng)用范例

一、 案例背景

客戶現(xiàn)場有40多臺(tái)Profibus DP協(xié)議的稱重?，F(xiàn)需要把這些儀表統(tǒng)一接到西門子1200PLC上面，并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。通過使用捷米特JM-DPM-PN網(wǎng)關(guān)將兩邊的設(shè)備進(jìn)行連接。DP從站和西門子PLC配置完成后下載重啟，讀取參數(shù)后根據(jù)實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)試。

二.設(shè)備介紹

1.西門子1200PLC

S7-1200 PLC的CPU將微處理器、集成電源、輸入和輸出電路、內(nèi)置PROFINET、高速運(yùn)動(dòng)控制I/O以及板載模擬量輸入組合到一個(gè)設(shè)計(jì)緊湊的外殼中來形成功能強(qiáng)大的控制器。不同的CPU型號提供了各種各樣的特征和功能，例如CPU1211C是入門型號，內(nèi)存較少，通信方式也較少，但適用于中小型自動(dòng)化項(xiàng)目，如自行工作的機(jī)器或控制建筑物內(nèi)供暖、空調(diào)和通風(fēng)的系統(tǒng)(HVAC)。

2.稱重儀表

帶Profibus DP總線的稱重儀表隨著科技發(fā)展，其需求越來越多。由稱重模塊、總線型稱重儀表、PLC和接線盒等附件組成。該系統(tǒng)以反應(yīng)釜稱量為例，安裝在反應(yīng)釜底部的稱重模塊將重量信號傳至接線盒，再由接線盒送至總線型稱重儀表，儀表將重量信號處理成數(shù)據(jù)后通過Profibus DP上傳至PLC或DCS上位系統(tǒng)。

3. 捷米特JM-DPM-PN

捷米特JM-DPM-PN型網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)ProfibusDP網(wǎng)絡(luò)和Profinet網(wǎng)絡(luò)之間無縫內(nèi)部連接至控制系統(tǒng)及所連接的設(shè)備。該網(wǎng)關(guān)可實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間快速傳輸循環(huán)I/O數(shù)據(jù)。支持Profibus DP接囗的智能現(xiàn)場儀表、伺服、變頻器、等多種設(shè)備,特別是在需要集成多種不同總線協(xié)議設(shè)備的場景中。

三.配置連接方案

1, 把gsd文件導(dǎo)入到捷米JM-DPM-PN網(wǎng)關(guān)配置軟件中, 雙擊上圖紅框中的程序，出現(xiàn)組態(tài)軟件主界面導(dǎo)入Profibus從站的GSD文件，

2, 添加Profibus主站。雙擊紅框中的主站，在彈出的對話框中設(shè)置主站地址默認(rèn)即可。

3, 雙擊PROFIBUS-DP圖標(biāo)，在彈出的對話框中設(shè)置Profibus波特率，波特率為12M，在彈出的對話框中設(shè)置Profibus從站的站地址。

4, 捷米JM-DPM-PN從站參數(shù)設(shè)置完成后配置其IO數(shù)據(jù)，將需要添加的從站IO數(shù)據(jù)按順序添加到從站。單擊Add按鈕在彈出的對話框中添加IO數(shù)據(jù)模塊捷米JM-DPM-PN。

5, 保存生成的組態(tài)文件

6, 在Profibus參數(shù)框單擊導(dǎo)入配置文件按鈕，在彈出的對話框中選擇Profibus主站組態(tài)工具生成的配置文件，配置文件的擴(kuò)展名為.bss。選擇配置文件后單擊打開按鈕，對話框關(guān)閉。

7, 捷米JM-DPM-PN配置文件導(dǎo)入成功后界面如下。通過Profibus從站參數(shù)中的站地址下拉框可以查看當(dāng)前組態(tài)的所有Profibus從站。

8, 點(diǎn)擊下載配置按鈕將組態(tài)參數(shù)下載到網(wǎng)關(guān)。

安裝GSD文件

9, 在博圖軟件主界面執(zhí)行菜單選項(xiàng)/安裝設(shè)備描述文件(GSD)，在彈出的對話框中安裝網(wǎng)關(guān)的GSD文件。

添加JM-DPM-PN網(wǎng)關(guān)

10, 在右側(cè)硬件目錄里找到網(wǎng)關(guān)，直接雙擊添加到網(wǎng)絡(luò)。

為JM-DPM-PN網(wǎng)關(guān)添加數(shù)據(jù)模塊

11, 選擇網(wǎng)關(guān)并雙擊，在彈出的設(shè)備視圖中添加模塊。

12, 添加的Input和Output的總數(shù)據(jù)量(字節(jié)數(shù))要等于或大于網(wǎng)關(guān)組態(tài)的從站數(shù)據(jù)量.

設(shè)置網(wǎng)關(guān)IP地址和設(shè)備名稱

13, 在網(wǎng)絡(luò)視圖單擊選中網(wǎng)關(guān)。設(shè)置網(wǎng)關(guān)的IP地址。設(shè)置網(wǎng)關(guān)的設(shè)備名稱。

14, 參數(shù)下載成功后網(wǎng)關(guān)自動(dòng)復(fù)位重啟。至此網(wǎng)關(guān)和PLC參數(shù)配置完成。在監(jiān)控表里監(jiān)控對應(yīng)的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)已經(jīng)能正常通訊 獲取數(shù)據(jù)。

四.數(shù)據(jù)采集及傳輸

捷米特JM-DPM-PN主要實(shí)現(xiàn)了在Profinet側(cè)，網(wǎng)關(guān)作為Profinet從站設(shè)備工作，并且使用卡槽(slots)和子卡槽(sub-slots)用于數(shù)據(jù)交換;為客戶提供網(wǎng)關(guān)的GSDML文件，通過加載GSDML文件并配置Profinet網(wǎng)絡(luò)。在Profibus側(cè)，該設(shè)備集成了Profibus DP主站接口，Profibus DP網(wǎng)絡(luò)組態(tài)由配置軟件完成，最多支持125個(gè)從站;由配置軟件完成Profibus網(wǎng)絡(luò)和Profinet網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的映射，通過網(wǎng)關(guān)完成Profibus網(wǎng)絡(luò)和Profinet網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換。

西門子1200PLC的以太網(wǎng)通訊方式豐富多樣。CPU本體上集成有1個(gè)或2個(gè)以太網(wǎng)接口，可實(shí)現(xiàn)多種以太網(wǎng)通訊功能。其中S7通訊是西門子系列PLC之間實(shí)現(xiàn)的通訊;開放式通訊包含TCP通訊、ISO_ON_TCP 通訊、UDP通訊、Modbus TCP通訊等，其中Profinet通訊能實(shí)現(xiàn)傳輸速率快、內(nèi)容多的通訊，最多能帶16個(gè)IO Device。通過擴(kuò)展的通訊模塊能實(shí)現(xiàn)其他方式的通訊。

稱重儀表：Profibus DP協(xié)議稱重儀表在數(shù)據(jù)傳輸方面具有顯著優(yōu)勢。首先，它是一種國際化、開放式、不依賴于設(shè)備生產(chǎn)商的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)，傳輸速度可在9.6Kbps~12Mbps范圍內(nèi)選擇，當(dāng)總線系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，所有連接到總線上的裝置應(yīng)被設(shè)成相同速度，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐叫浴V泛適用于制造業(yè)自動(dòng)化、流程工業(yè)自動(dòng)化和樓宇、交通電力等其他領(lǐng)域自動(dòng)化，目前在多種自動(dòng)化領(lǐng)域中占據(jù)主導(dǎo)地位，設(shè)備節(jié)點(diǎn)數(shù)眾多。

五、總結(jié)

捷米特捷米特JM-DPM-PN多應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了不同協(xié)議設(shè)備之間的互聯(lián)互通。當(dāng)企業(yè)已經(jīng)建立了Profibus DP網(wǎng)絡(luò)，但又需要引入支持ProfiNet協(xié)議的新設(shè)備時(shí)，就可以使用這種網(wǎng)關(guān)來實(shí)現(xiàn)兩種網(wǎng)絡(luò)的連接和數(shù)據(jù)交互。該網(wǎng)關(guān)還可以用于老舊設(shè)備的升級和改造，提高系統(tǒng)的整體性能和可靠性。為設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和維護(hù)提供了便利，同時(shí)也為數(shù)據(jù)采集和分析提供了有力支持。

審核編輯 黃宇