RS485MODBUS转PROFINET网关转MODBUS

PROFINET转RS485 MODBUS RTU网关PNMD485-K20连接西门子PLC和工业称重控制仪表配置案例

前言：

随着工业现场总线技术以及工业以太网技术的飞速发展，工业自动化现场通常有多种通讯协议同时存在，对于不同协议的设备之间如何通讯，是我们必须面临解决的问题，如工业称重自动化项目中为了方便工程师实时监控称重数据，会把称重仪表接入到PLC监控系统中，在这种需求越来越多的情况下，不同协议之间可以实现协议转换就尤为重要，此方案是以微硬创新协议转换网关为例，介绍如何实现PROFINET和MODBUS-RTU的数据交换，实现MODBUS转PROFINET,或者PROFINET转MODBUS数据通讯。

项目概述：

本项目现场是在国内某自动化项目，该PLC系统使用的是西门子S7-1200 PLC，支持 PROFINET工业以太网协议;工业称重仪表为国内某公司生产的，提供 RS485串口，支持标准MODBUS-RTU网络通讯协议;协议转换网关为微硬创新PROFINET转MODBUS网关PNMD485-K20

项目拓扑图：

项目目的：

通过MODBUS转PROFINET网关完成协议转换之后，实现PLC通过RS485串口和称重仪表连接，采集称重表的各种状态值，并设置称重表的工作模式，可以通知仪表去皮、清零，打印数字，远程校正、配置参数，实时监控仪表的运行状态：

1．读取仪表显示重量.

2．控制仪表去皮、清零、清皮、打印、数字去皮等等

3．远程校正、配置参数、加载预置点目标值等等

4．监控仪表的运行状态，包括监控预置点

5．读取仪表扩展输入口和控制仪表扩展输出口

项目方案：

由于称重控制仪表有RS485通讯接口，支持MODBUS-RTU现场总线通讯协议，作为MODBUS从站，PLC支持PROFINET以太网通讯协议，作为 PROFINET主站， PLC和称重控制仪表的协议是不同的，仪表是MODBUS-RTU，PLC是PROFINET，所以PLC是不能直接采集称重控制仪表的数据的，需要通过MODBUS转PROFINET/ROFINET转MODBUS协议转换模块实现不同协议间的数据交换。这样就可以实现S7-1200 PLC实时采集称重仪表的各种参数，不但在现场可以查看称重仪表的各种称重参数，也能在监控中心远程监控称重仪表的各种数据，方便工程师进行现场维护和数据分析。

产品清单：

1、MODBUS转PROFINET网关：PNMD485-K20

2、称重控制仪表：RS485 MODBUS

3、PLC：西门子S7-1200

4、软件：博图（博途）

产品概述：

1、MODBUS转PROFINET网关概述:PNMD485-K20型号为北京微硬创新科技有限公司（微硬创新）开发的MODBUS转PROFINET网关，实现MODBUS转PROFINET功能，也可以实现PROFINET转MODBUS功能，能够实现实现MODBUS接口仪表、变频器、综保、软启动器等设备接入到S71500、S71200、CPU315-2PN/DP、S7400等PROFINET网络系统，是串口PROFINET网关的一种。网关在PROFINET一侧是PROFINET从站，在串口一侧物理接口有RS-485或-232两种，支持MODBUS/RTU主站或从站。

MODBUS转PROFINET网关在MODBUS一侧做主站时，可用于一对多集成MODBUS/485、或一对一集成MODBUS/232设备，形成MODBUS子网连接到PROFINET，实现PROFINET控制器监控MODBUS设备的技术要求,网关MODBUS一侧做从站时可用于将其他MODBUS主站（如PLC/DCS）以及它的从站数据传输到PROFINET控制器。MODBUS转PROFINET网关技术原理为存储器共享型，不需要主站PLC/DCS的编程，只需在主站配置（如STEP7）中对网关MODBUS报文配置即可实现自动网关MODBUS主站的自动发送功能。

2、称重显示控制仪表概述：称重仪表也叫称重显示控制仪表，是将称重传感器信号（或再通过重量变送器）转换为重量数字显示，称重显示控制仪表是对重量数据进行转储、统计、打印的电子设备，常用于工农业生产中的自动化配料、称重以提高生产效率，称重显示控制仪表与各类传感器、变送器配合，实现压力、流量、物位、成分分析以及力和机械量等物理参数的测量、显示、报警监控、数据采集和记录。本案例的称重控制仪表有0—10V模拟输出信号，以及RS485通讯接口，支持标准MODBUS-RTU网络通讯协议中的寄存器读写功能（支持功能码03H、06H、10H）

3、西门子S7-1200PLC概述：西门子PLC S7-1200系列是专门为中小型自动化控制系统设计的可编程序逻辑控制器，用于处理机械设备制造和工厂建造中的开环和闭环控制任务

4、博图（博途）软件概述：TIA博途是全集成自动化软件TIA portal的简称，是西门子工业自动化集团发布的一款全新的全集成自动化软件，它是业内采用统一的工程组态和软件项目环境的自动化软件，几乎适用于所有自动化任务，借助该全新的工程技术软件平台，用户能够快速、直观地开发和调试自动化系统

案例说明：

微硬创新生产的MODBUS转PROFINET网关PNMD485-K20在使用时，不需要进行很多编程工作，只需根据被连设备给的通讯点表进行简单的配置即可。需要关心的以下几点：

（1）被连设备有几台？每台的设备地址是多少？

由于通讯采用的是RS485接口，所以每台PNMD485-K20连接多个仪表，最多可以连接31台称重表。

（2）RS485波特率是多少？

本项目中RS485使用的波特率是9600bps。

案例配置：

导入GSDML创建新项目

（1）PROFINET转MODBUS网关配置：在博途软件TIA Portal中安装GSDML文件

（2） PROFINET转MODBUS网关配置：在“设备和网络”中添加PNMD485-K20

（3） PROFINET转MODBUS网关配置： 给PNMD485-K20分配PLC，构建Profinet链接

（4）PROFINET转MODBUS网关配置:双击PNMD485-K20图标，进入设备视图，设置网关的IP地址、子网掩码、设备名称。

（5）PROFINET转MODBUS网关配置:在线访问----修改实际PLC和PNMD485-K20的IP地址和名称（IP地址要和实际的PLC地址在同一网段，名称要和PNMD485-K20一致）

（6）PROFINET转MODBUS网关配置：设置网关参数（包含RS485设备的波特率、发送间隔、数据位，此处设置的参数要和被连设备实际参数一致）

（7）PROFINET转MODBUS网关配置：配置发送、接收的数据量

（8）PROFINET转MODBUS网关配置：令PNMD485-K20控制字的第0位和第1位置1，即可启动自动发收工作。

（9）PROFINET转MODBUS网关配置：将程序编译下载即可实现S7-1200读写RS485设备的数据。

附几张称重仪表的参数图：

项目总结：

经过上面简单的配置，通过MODBUS转PROFINET/ROFINET转MODBUS协议转换模块实现不同协议间的数据交换,用户可以很轻松的完成MODBUS和PROFINET的协议转换，在PROFINET总线协议下读写MODBUS设备的数据,这样就可以实现S7-1200 PLC实时采集称重仪表的各种参数，不但在现场可以查看称重仪表的各种称重参数，也能在监控中心远程监控称重仪表的各种数据，方便工程师进行现场维护和数据分析。

审核编辑：汤梓红