PROFIBUS轉(zhuǎn)PROFINET借網(wǎng)關(guān)模塊攻克PROFIBUS儀表和西門子PLC的協(xié)議轉(zhuǎn)換難題

一、項(xiàng)目背景

在當(dāng)今競(jìng)爭(zhēng)激烈的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，設(shè)備間的高效通訊已成為提升生產(chǎn)效率、確保產(chǎn)品質(zhì)量的核心要素。以一家頗具規(guī)模的制造企業(yè)為例，其生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)以西門子1516PLC為核心，憑借其強(qiáng)大的運(yùn)算與控制能力，精準(zhǔn)調(diào)控生產(chǎn)流程的各個(gè)環(huán)節(jié)。與此同時(shí)，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過程關(guān)鍵參數(shù)的奇石樂儀表，因配備PROFIBUS DP通訊接口，在數(shù)據(jù)交互上卻與采用Profinet協(xié)議的西門子 1516PLC形成了壁壘。

這一通訊協(xié)議的差異，如同在兩者之間豎起了一道屏障，致使生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與控制指令的及時(shí)傳達(dá)受阻，極大地限制了生產(chǎn)線的自動(dòng)化協(xié)同效能，無法滿足智能化生產(chǎn)對(duì)數(shù)據(jù)及時(shí)性、準(zhǔn)確性的嚴(yán)苛要求。

為突破這一困境，該企業(yè)經(jīng)多方調(diào)研與測(cè)試，引入了捷米特JM-DPM-PN網(wǎng)關(guān)模塊。此網(wǎng)關(guān)模塊宛如一座橋梁，巧妙地化解了Profinet從站與PROFIBUS DP協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換難題，成功打通了西門子1516PLC與奇石樂儀表的數(shù)據(jù)交互通道，有力推動(dòng)了生產(chǎn)線的高效運(yùn)行。

二、技術(shù)參數(shù)

1.PROFIBUS DP 主站參數(shù)

o支持標(biāo)準(zhǔn)的 PROFIBUS DP V0、V1 協(xié)議。

o自動(dòng)波特率檢測(cè)，支持波特率范圍為 9.6K、19.2K、45.45K、93.75K、187.5K、500K、1.5M、3M、6M、12M。

o最大可連接 32 個(gè) PROFIBUS DP 從站。

o單個(gè) DP 從站通訊數(shù)據(jù)不超過 244 個(gè)字節(jié)。

o從站允許最大用戶參數(shù)長(zhǎng)度 244 字節(jié)。

2.Profinet 從站參數(shù)

o支持標(biāo)準(zhǔn)的 ProfiNet I/O 協(xié)議。

o以太網(wǎng)接口為 10/100M 自適應(yīng)，RJ45 接口，支持以太網(wǎng)供電（可選）。

o支持最大輸入字節(jié)數(shù)為 1440 字節(jié)，最大輸出字節(jié)為 1440 字節(jié)。

3.支持標(biāo)準(zhǔn)的 PROFINET I/O 協(xié)議。

4.PROFINET 支持的最多16個(gè)槽位，支持最大的輸入字節(jié)數(shù)為1440字節(jié)，最大的輸出字節(jié)為1440字節(jié)，輸入輸出字節(jié)的長(zhǎng)度由 TIA Portal 設(shè)定

5.支持的模塊類型：

6.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；

7.電氣參數(shù)

o供電：DC 24V（±5%），最大功率 3.5W。

o工作溫度：-40℃～85℃。

o防護(hù)等級(jí)：IP20。

o安裝方式：DIN-35mm 導(dǎo)軌安裝。

三、項(xiàng)目實(shí)施過程

（一）設(shè)備連接

1.利用網(wǎng)線將捷米特JM-DPM-PN網(wǎng)關(guān)的Profinet接口與西門子1516PLC的Profinet端口進(jìn)行連接。

2.使用PROFIBUSDP電纜把捷米特JM-DPM-PN網(wǎng)關(guān)的PROFIBUSDP主站接口連接到奇石樂儀表的PROFIBUSDP從站接口。

3.為捷米特JM-DPM-PN網(wǎng)關(guān)接入穩(wěn)定的24V直流電源。

（二）Profinet側(cè)配置（以西門子TIAPortal軟件為例）

1.創(chuàng)建項(xiàng)目與添加設(shè)備

-打開西門子TIAPortal軟件，點(diǎn)擊“創(chuàng)建新項(xiàng)目”，為項(xiàng)目命名并選擇合適的保存路徑。

-在項(xiàng)目視圖中，右鍵點(diǎn)擊“設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)”，選擇“添加新設(shè)備”，在設(shè)備列表中找到并添加西門子1516PLC設(shè)備。

2.導(dǎo)入GSD文件并添加網(wǎng)關(guān)

-導(dǎo)入網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)的GSD文件。

-在TIAPortal軟件中，點(diǎn)擊“選項(xiàng)”-“管理通用站描述文件（GSD）”，在彈出的窗口中點(diǎn)擊“安裝”，選擇下載好的GSD文件進(jìn)行導(dǎo)入。

-導(dǎo)入成功后，在硬件目錄中找到捷米特JM-DPM-PN網(wǎng)關(guān)設(shè)備，將其拖拽到網(wǎng)絡(luò)視圖中，與西門子1516PLC建立連接。

3.配置網(wǎng)關(guān)IP地址與設(shè)備名稱

-選中捷米特JM-DPM-PN網(wǎng)關(guān)設(shè)備，在屬性窗口中找到“以太網(wǎng)地址”選項(xiàng)卡。

-根據(jù)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)情況，為網(wǎng)關(guān)配置一個(gè)與西門子1516PLC在同一網(wǎng)段的IP地址，同時(shí)設(shè)置合適的子網(wǎng)掩碼。

-在“設(shè)備名稱”選項(xiàng)中，為網(wǎng)關(guān)設(shè)置一個(gè)易于識(shí)別的名稱，方便后續(xù)管理和監(jiān)控。

4.分配輸入輸出數(shù)據(jù)地址

-雙擊捷米特JM-DPM-PN網(wǎng)關(guān)設(shè)備，進(jìn)入設(shè)備組態(tài)界面。

-根據(jù)生產(chǎn)需求，在“輸入”和“輸出”區(qū)域分別分配合適的數(shù)據(jù)地址?？梢酝ㄟ^右鍵點(diǎn)擊相應(yīng)區(qū)域，選擇“添加新的連接”，然后設(shè)置數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和數(shù)據(jù)類型。例如，如果需要傳輸電路板檢測(cè)的電壓數(shù)據(jù)，可以選擇合適的字節(jié)長(zhǎng)度和數(shù)據(jù)類型（如整數(shù)型）。

（三）PROFIBUSDP側(cè)配置

1.連接配置軟件

-通過USB或以太網(wǎng)接口，使用捷米特提供的配置軟件連接到捷米特JM-DPM-PN網(wǎng)關(guān)。在連接前，確保網(wǎng)關(guān)已正確上電且網(wǎng)絡(luò)連接正常。

2.設(shè)置PROFIBUSDP主站參數(shù)

-打開配置軟件后，在軟件界面中找到“PROFIBUSDP主站設(shè)置”選項(xiàng)。

-選擇合適的波特率，根據(jù)實(shí)際通訊需求和設(shè)備性能，可在9.6K-12M的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。一般情況下，如果通訊距離較短且數(shù)據(jù)量較大，可選擇較高的波特率；如果通訊距離較長(zhǎng)或設(shè)備對(duì)通訊穩(wěn)定性要求較高，可選擇較低的波特率。

-設(shè)置從站地址，每個(gè)連接到PROFIBUSDP網(wǎng)絡(luò)的從站設(shè)備都需要有一個(gè)唯一的地址。根據(jù)奇石樂儀表的設(shè)備手冊(cè)，為其分配一個(gè)合適的從站地址。

3.掃描并添加從站設(shè)備

-在配置軟件中點(diǎn)擊“掃描網(wǎng)絡(luò)”按鈕，軟件將自動(dòng)搜索PROFIBUSDP網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備。

-掃描完成后，在設(shè)備列表中找到奇石樂儀表設(shè)備，點(diǎn)擊“添加”按鈕，將其添加到捷米特JM-DPM-PN網(wǎng)關(guān)的從站列表中。

4.配置數(shù)據(jù)映射

-選中已添加的奇石樂儀表設(shè)備，在配置軟件中找到“數(shù)據(jù)映射”選項(xiàng)。

-根據(jù)西門子1516PLC側(cè)的輸入輸出數(shù)據(jù)地址和數(shù)據(jù)類型，配置奇石樂儀表的輸入輸出數(shù)據(jù)映射。例如，如果西門子1516PLC需要接收奇石樂儀表檢測(cè)的電路板電阻值數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)映射中設(shè)置將儀表的電阻值數(shù)據(jù)映射到相應(yīng)的輸入地址。確保數(shù)據(jù)映射的邏輯與實(shí)際生產(chǎn)需求一致，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)交互。

四、應(yīng)用效果

五、項(xiàng)目總結(jié)

在電子制造行業(yè)中，捷米特PROFIBUSDP主站轉(zhuǎn)Profinet從站網(wǎng)關(guān)模塊憑借其強(qiáng)大的功能和穩(wěn)定的性能，成功解決了不同協(xié)議設(shè)備之間的通訊難題。該網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用不僅提升了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，還為企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)和數(shù)字化管理奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

審核編輯 黃宇