詳細(xì)介紹
Profibus DP轉(zhuǎn)EtherNet/IP網(wǎng)關(guān)連接到羅克韋爾PLC與施耐德變頻器的通訊案例
一、案例背景
某市政污水廠需將分散泵站的施耐德ATV312變頻器（Profibus DP從站）接入中央控制室AB CompactLogix PLC（EtherNet/IP主站），實(shí)現(xiàn)泵組啟停與流量遠(yuǎn)程調(diào)控。通過使用捷米特JM-DPM-EIP網(wǎng)關(guān)模塊以滿足現(xiàn)場需求
二、硬件設(shè)備
1. AB CompactLogix PLC：支持標(biāo)準(zhǔn)的EtherNet/IP協(xié)議
2. 施耐德ATV312變頻器：支持標(biāo)準(zhǔn)的Profibus DP協(xié)議
3. 捷米特JM-DPM-EIP網(wǎng)關(guān)：實(shí)現(xiàn)Profibus DP網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)EtherNet/IP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)。
三、技術(shù)指標(biāo)
Ø DPM-EIP設(shè)備在PROFIBUS一側(cè)為PROFIBUS DP主站，在EtherNet/IP一側(cè)可以作為EtherNet/IP從站。
Ø 支持標(biāo)準(zhǔn)的 EtherNet/IP 協(xié)議。
Ø 支持最大的輸入字節(jié)數(shù)為500字節(jié)，最大的輸出字節(jié)為500字節(jié)，輸入輸出字節(jié)的長度由Rockwell Logix控制器設(shè)定
Ø 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；
Ø PROFIBUS DP V0、V1協(xié)議規(guī)范
Ø 強(qiáng)大的主站接口，最大支持波特率為12M
Ø 每個(gè)方向支持最大512字節(jié)的輸入輸出數(shù)據(jù)
Ø 供電：24VDC(±5％)，最大功率 3.5W
Ø 工作環(huán)境溫度：-25～55℃，濕度≤95%
四、設(shè)備連接及配置過程：
1. 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
o 每個(gè)泵站部署JM-DPM-EIP網(wǎng)關(guān)，Profibus DP端連接變頻器（波特率93.75kbps），EtherNet/IP端通過光纖Modbus TCP轉(zhuǎn)EtherNet/IP接入廣域網(wǎng)。
雙擊
圖標(biāo)，打開軟件，在RSLinx軟件中配置通訊驅(qū)動(dòng)程序，從 “Communications”（通訊）下拉菜單中選擇“Configure Drivers”（配置驅(qū)動(dòng)程序），將出現(xiàn)“Configure Drivers”對(duì)話框；（在添加新驅(qū)動(dòng)程序之前，確認(rèn)滿足以下條件：工作站正確配置工作站的IP地址和其他網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，正確連接到EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)）
從“Available Driver Types”（可用的驅(qū)動(dòng)程序類型）下拉菜單中選擇“EtherNet/IP Driver”（EtherNet/IP驅(qū)動(dòng)程序）或者“Ethernet devices”（以太網(wǎng)設(shè)備），然后點(diǎn)擊“Add New…”（新加）；
將顯示“ Add New RSLinx Classic Driver”（添加新RSLinx Classic驅(qū)動(dòng)程序）對(duì)話框；可以修改新的驅(qū)動(dòng)程序名稱，此例子接受缺省名字（AB_ETHIP-2）然后單擊OK;
新的驅(qū)動(dòng)程序AB ETHIP - 2 A-B Ethernet RUNNING在Configured Drivers列表里，如下圖，點(diǎn)擊Close；
點(diǎn)擊Communication下拉菜單的RSWho或者點(diǎn)擊RSWho圖標(biāo)
，彈出RSWho對(duì)話框，顯示控制網(wǎng)絡(luò)的樹狀瀏覽畫面，雙擊AB_ETHIP-2,Ethetnet驗(yàn)證剛才配置的AB_ETHIP驅(qū)動(dòng)能否與Logix控制器或者網(wǎng)關(guān)設(shè)備進(jìn)行通訊；（如果有設(shè)備的通訊狀態(tài)出錯(cuò)，例如一個(gè)被認(rèn)可的設(shè)備被拔掉，設(shè)備顯示帶紅色X，表明RSWho原先認(rèn)可，但現(xiàn)在無法找到）；
可使用RSLinx軟件（或者Studio 5000）修改通訊模塊的IP地址，右擊EtherNet/IP模塊，選擇Module Configuration（模塊配置）
單擊Port Configuration（串口配置）選項(xiàng)卡，修改完成后點(diǎn)擊確認(rèn)；
采用網(wǎng)狀冗余網(wǎng)絡(luò)（HSR協(xié)議），確保通信鏈路高可用性。
協(xié)議配置
o Profibus DP側(cè)（施耐德SoMove）：
§ 配置變頻器DP地址（如站地址6），映射控制字（8501）與狀態(tài)字（8502）至DP通信區(qū)。
添加PROFIBUS DP主站：在左側(cè)設(shè)備窗口，選中“主設(shè)備”下的“ET103EIP2DP”，按住鼠標(biāo)左鍵拖拽至右側(cè)編輯窗口釋放鼠標(biāo)，主站模塊
ET103EIP2DP添加成功并生成PROFIBUS總線網(wǎng)絡(luò)，如下圖所示；
雙擊Master圖標(biāo)，彈出“主設(shè)備屬性”對(duì)話框，在“DP總線”標(biāo)簽頁，包括
總線波特率以及總線參數(shù)，默認(rèn)主站地址為2，默認(rèn)波特率為500Kbps；選擇下拉框
并選中對(duì)應(yīng)主站的波特率即可；
在“參數(shù)”標(biāo)簽頁，配置EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，包括IP地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)地址、輸入輸出字節(jié)長度，配置完成點(diǎn)擊“確認(rèn)”，如下圖所示；
添加PROFIBUS DP從站，在設(shè)備窗口“從屬設(shè)備”下選擇從站模塊（已經(jīng)正
確安裝DP從站GSD文件），按住鼠標(biāo)左鍵拖拽至編輯窗口，彈出“指定地址”對(duì)話框，設(shè)置從站地址，點(diǎn)擊“確認(rèn)”后從站模塊自動(dòng)加載到DP總線網(wǎng)絡(luò)；
雙擊Slave圖標(biāo)，彈出“從站設(shè)備屬性”對(duì)話框，在“通用”標(biāo)簽頁，包含從站信息、標(biāo)識(shí)符、Stand參數(shù)、看門狗等參數(shù)；
在“輸入輸出”標(biāo)簽頁，為從站設(shè)備組態(tài)通訊映射區(qū)，在左側(cè)通訊區(qū)列表中選擇通訊子模塊，選擇“input 8 bytes”，點(diǎn)擊“添加”即可加載完成，同樣操作添加“output 8 bytes”，如下圖所示：
選中通訊子模塊，點(diǎn)擊“屬性”，在模塊屬性中查看或者修改輸入輸出偏移參數(shù)，如下圖所示；
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項(xiàng)目 |
描述 |
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模塊名稱 |
從站中添加的輸入輸出子模塊 |
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偏移地址 |
PROFIBUS DP輸入/輸出起始偏移，例如添加input 8 bytes 偏移起始為0：即從第0字節(jié)起始連續(xù)8字節(jié) |
完成從站組態(tài)后，選中相應(yīng)從站，可在描述窗口顯示從站屬性參數(shù)；
選中Master圖標(biāo)，可在描述窗口顯示所以配置從站屬性參數(shù)；
4.4.5 通訊設(shè)置
1. 在工具欄中點(diǎn)擊“生成程序”按鈕；
2. 點(diǎn)擊菜單欄“設(shè)置”選擇Ethernet；
3. 點(diǎn)擊“搜索”，彈出如下界面后再次點(diǎn)擊搜索網(wǎng)關(guān)模塊，成功搜索網(wǎng)關(guān)后雙擊模塊信息，返回后點(diǎn)擊“是”；
4. 點(diǎn)擊工具欄的“下載程序”。
o EtherNet/IP側(cè)（羅克韋爾FactoryTalk）：
§ 創(chuàng)建生產(chǎn)者/消費(fèi)者標(biāo)簽（如Pump_Speed_SET、FlowRate_ACT），通過CIP Sync實(shí)現(xiàn)時(shí)間戳同步。
2. 遠(yuǎn)程監(jiān)控邏輯
o 中央PLC通過網(wǎng)關(guān)下發(fā)泵速指令，同時(shí)采集流量、壓力數(shù)據(jù)（Modbus寄存器映射至EtherNet/IP標(biāo)簽）。
o 啟用網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)緩存功能，在網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)暫存30秒數(shù)據(jù)，恢復(fù)后自動(dòng)補(bǔ)傳。
3. 安全與維護(hù)
o 配置VPN隧道加密網(wǎng)關(guān)與PLC間通信，符合IEC 62443標(biāo)準(zhǔn)。
o 通過網(wǎng)關(guān)Web界面遠(yuǎn)程診斷DP從站狀態(tài)（如變頻器故障代碼E.OL1）。
4. 效果與優(yōu)化
· 響應(yīng)速度：遠(yuǎn)程指令下發(fā)至泵站執(zhí)行延遲＜200ms，滿足SCADA實(shí)時(shí)性要求。
· 運(yùn)維效率：故障排查時(shí)間縮短50%，減少現(xiàn)場巡檢頻率。
五、總結(jié)
捷米特JM-DPM-EIP網(wǎng)關(guān)模塊的核心價(jià)值：
1. 協(xié)議無縫轉(zhuǎn)換：實(shí)現(xiàn)Profibus DP設(shè)備與EtherNet/IP生態(tài)高效互通。
2. 高兼容性：支持西門子、施耐德、歐姆龍等主流PLC品牌。
3. 靈活部署：適配星型、線性、冗余網(wǎng)絡(luò)，滿足嚴(yán)苛工業(yè)環(huán)境需求。
4. 數(shù)據(jù)安全保障：內(nèi)置加密與診斷功能，符合工業(yè)信息安全標(biāo)準(zhǔn)
