一、 案例背景

在當(dāng)下追求高效協(xié)同的工業(yè)自動化生產(chǎn)體系里，設(shè)備間的無縫互聯(lián)互通堪稱關(guān)鍵要素。某企業(yè)的生產(chǎn)車間中，有一臺性能穩(wěn)定的變頻器，其配備的是PROFIBUS接口。與此同時，操控整個生產(chǎn)線的核心大腦——西門子1500 PLC，采用的卻是PROFINET網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。這兩種截然不同的接口協(xié)議，如同橫亙在二者之間的鴻溝，使得變頻器與1500 PLC無法直接進行數(shù)據(jù)交互，數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ谰痛俗钄唷Ｈ绱艘粊恚詣踊到y(tǒng)內(nèi)部各環(huán)節(jié)的協(xié)同運作大打折扣，集成度也難以提升，嚴重束縛了整體生產(chǎn)效率的提高 。

此時，捷米特JM-DPM-PN網(wǎng)關(guān)成為解決這一難題的理想方案。這款網(wǎng)關(guān)專為實現(xiàn)PROFINET與PROFIBUS協(xié)議轉(zhuǎn)換而設(shè)計，能在兩者之間搭建起數(shù)據(jù)交互的橋梁。通過將變頻器的PROFIBUS接口連接至JM-DPM-PN網(wǎng)關(guān)的對應(yīng)端口，網(wǎng)關(guān)的PROFINET端口接入1500 PLC的PROFINET網(wǎng)絡(luò)，再經(jīng)過精準的參數(shù)配置，便可讓原本接口不兼容的變頻器順利接1500PLC的PROFINET網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的順暢傳輸與指令的有效下達，提升整個自動化系統(tǒng)的運行效能。

二.設(shè)備介紹

1.西門子1500PLC

S7-1500 PLC的CPU將微處理器、集成電源、輸入和輸出電路、內(nèi)置PROFINET、高速運動控制I/O以及板載模擬量輸入組合到一個設(shè)計緊湊的外殼中來形成功能強大的控制器。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化項目，如自行工作的機器或控制建筑物內(nèi)供暖、空調(diào)和通風(fēng)的系統(tǒng)(HVAC)。

2. 捷米特JM-DPM-PN

捷米特JM-DPM-PN型網(wǎng)關(guān)實現(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)可實現(xiàn)在兩個網(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。

3.PROFIBUS DP 變頻器

PROFIBUS DP 變頻器是指支持 PROFIBUS DP 通信協(xié)議的變頻器。它主要用于調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，以滿足不同工業(yè)應(yīng)用場景下對電機運行的精確控制需求，同時可通過PROFIBUS DP 總線與其他設(shè)備進行高效的數(shù)據(jù)通信和交互。基于PROFIBUS DP協(xié)議，變頻器作為從站，能與主站（如 PLC）進行高速、可靠的數(shù)據(jù)通信。主站可向變頻器發(fā)送控制指令，如啟動、停止、調(diào)速等命令，變頻器則向主站反饋運行狀態(tài)、故障信息等數(shù)據(jù)。用戶可通過編程軟件或操作面板對變頻器的各種參數(shù)進行靈活配置，以適應(yīng)不同電機和應(yīng)用場景的需求，如設(shè)置電機的額定參數(shù)、控制模式、通信參數(shù)等。

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)置主站地址默認即可。

3, 雙擊PROFIBUS-DP圖標，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/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1500PLC的以太網(wǎng)通訊方式豐富多樣。CPU本體上集成有1個或2個以太網(wǎng)接口，可實現(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通訊能實現(xiàn)傳輸速率快、內(nèi)容多的通訊，最多能帶16個IO Device。通過擴展的通訊模塊能實現(xiàn)其他方式的通訊。

五、總結(jié)

捷米特JM-DPM-PN網(wǎng)關(guān)

在工業(yè)自動化領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，主要用于實現(xiàn)不同協(xié)議設(shè)備間的互聯(lián)互通。在很多企業(yè)中，已經(jīng)構(gòu)建了 Profibus DP 網(wǎng)絡(luò)，但隨著生產(chǎn)需求的變化，往往需要引入支持 ProfiNet 協(xié)議的新設(shè)備。此時，JM-DPM-PN網(wǎng)關(guān)就能發(fā)揮關(guān)鍵作用，它能無縫連接 Profibus DP 和ProfiNet這兩種不同的網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效交互。對于老舊設(shè)備的升級改造工作，該網(wǎng)關(guān)同樣大顯身手。通過連接老舊設(shè)備的 Profibus DP接口與新的ProfiNet 網(wǎng)絡(luò)，不僅能讓老舊設(shè)備融入新的自動化體系，還能提升整個系統(tǒng)的性能與可靠性。而且，借助JM-DPM-PN網(wǎng)關(guān)，企業(yè)能夠更加便捷地對設(shè)備進行遠程監(jiān)控與維護，極大地提高了維護效率，降低了運維成本。此外，它還為數(shù)據(jù)采集和分析提供了有力支持，幫助企業(yè)獲取更全面、準確的數(shù)據(jù)，為生產(chǎn)決策提供依據(jù)，推動工業(yè)自動化水平邁向新高度。

審核編輯 黃宇