北京中科易聯(lián)科技有限公司
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閱讀：452發(fā)布時間：2024-10-9
七星華創(chuàng)流量計CS310 (MODBUS RTU系列)
通過Profinet網(wǎng)關(guān)HT3S-PNS-MDN
與西門子 1200的PLC進行交換數(shù)據(jù)應(yīng)用案例
本文主要介紹使用HI-TOP網(wǎng)關(guān) HT3S-PNS-MDN在西門子 1200 PLC和七星華創(chuàng)CS310流量計之間進行數(shù)據(jù)交換。
解決的問題：西門子 1200如何通過HT3S-PNS-MDN網(wǎng)關(guān)采集七星華創(chuàng)CS310流量計數(shù)據(jù)到上位機Profinet網(wǎng)絡(luò)平臺。
解決方法：使用HI-TOP網(wǎng)關(guān)型號: HT3S-PNS-MDN。西門子 1200支持Profinet協(xié)議，七星華創(chuàng)CS310流量計支持Modbus RTU協(xié)議，而HI-TOP網(wǎng)關(guān) HT3S-PNS-MDN可以在Profinet網(wǎng)絡(luò)和Modbus RTU網(wǎng)絡(luò)之間傳送數(shù)據(jù)。以下為測試環(huán)境：
圖1
七星華創(chuàng)CS310流量計支持Modbus RTU協(xié)議，在其手冊中可以看到它參數(shù)對應(yīng)的Modbus RTU地址表如下：
圖2
圖3
七星華創(chuàng)CS310流量計Modbus RTU默認接口參數(shù)如下：
§ ID 32
§ 波特率19200
§ 數(shù)據(jù)位： 8
§ 停止位 1
§ 校驗位 無校驗位
通過七星華創(chuàng)CS310流量計軟件Digital MFC Tools讀取通訊參數(shù)。
圖4
HT3S-PNS-MDN是一款 Profinet從站功能的通訊網(wǎng)關(guān)。該產(chǎn)品主要功能是將各種 Modbus RTU設(shè)備接入到 Profinet網(wǎng)絡(luò)中。本網(wǎng)關(guān)連接到 Profinet總線中作為從站使用，連接到 Modbus RTU總線中作為主站或從站使用。
圖5
下面來介紹HT3S-PNS-MDN的配置，網(wǎng)關(guān)所有的配置都是使用Profinet的上位機來完成。
1.將西門子1200的PLC連接到HT3S-PNS-MDN網(wǎng)關(guān)的P1口，并將撥碼第1-2位撥到ON，如下圖所示。
圖6
2.打開博圖，新建項目，通過“選項"——“管理通用站描述文件"添加HT3S-PNS-MDN網(wǎng)關(guān)的GSD文件。：
圖7
選擇GSD文件所在的目錄，點擊安裝：
圖8
3.選擇所使用的PLC，進行組態(tài)，如下圖：
圖9
添加完PLC后，在“設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)"中添加網(wǎng)關(guān)：
圖10
給網(wǎng)關(guān)分配PLC，構(gòu)建Profinet鏈接。
圖11
雙擊網(wǎng)關(guān)的圖標，進入設(shè)備視圖，設(shè)置網(wǎng)關(guān)的IP地址、子網(wǎng)掩碼、設(shè)備名稱。
圖12
4.設(shè)置HT3S-PNS-MDN網(wǎng)關(guān)參數(shù)（包含MODBUS設(shè)備的波特率、發(fā)送間隔、等待應(yīng)答時間、從站狀態(tài)監(jiān)測等信息，此處設(shè)置的參數(shù)要與流量計設(shè)備實際參數(shù)一致）。
圖13
5.配置MODBUS讀寫報文。
本文中要讀取的流量計的以下數(shù)據(jù)：
圖14
因此要讀取的數(shù)據(jù)范圍包括以下保持寄存器：
§ 0-10
要進行寫操作的寄存器包括：
圖15
在界面中配置如圖：
圖16
6.令網(wǎng)關(guān)控制字的位置1。
圖17
7.將程序編譯下載即可實現(xiàn)S7-1200讀寫MODBUS設(shè)備的數(shù)據(jù)。
1. 網(wǎng)關(guān)的撥碼開關(guān)第1位和第2位為ON（網(wǎng)關(guān)作為Modbus的客戶端運行）。
2. 連接網(wǎng)關(guān)P1口到西門子的Profinet網(wǎng)口，網(wǎng)關(guān)的P2連接到電腦網(wǎng)口。通訊線使用5口接線柱連接，網(wǎng)關(guān)6PIN端子的A+連接到接線柱的T/R+端口，網(wǎng)關(guān)6PIN端子的B-口到接線柱的T/R-端口，如圖：
圖18
3. 啟動西門子1200的PLC。
4. 在 PLC 中為網(wǎng)關(guān)的控制字寫1后啟動網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)交換。如果網(wǎng)關(guān)工作正常，狀態(tài)字將會在0和1之間變化，代表收發(fā)數(shù)據(jù)。
6.網(wǎng)關(guān)正常運行時各指示燈如下圖所示，Profinet的OK燈亮， Modbus RTU的TX和RX燈閃爍。如下圖所示：
圖19
PLC編程軟件TIA Portal V17創(chuàng)建監(jiān)控表，把網(wǎng)關(guān)的地址進行監(jiān)控，正常運行的網(wǎng)關(guān)在這里顯示綠色的圓點，可以監(jiān)控輸入輸出區(qū)的數(shù)值，十六進制數(shù)據(jù)格式如下圖所示：
圖20
十進制數(shù)據(jù)：
圖21
- 提高了MODBUS RTU設(shè)備接入的兼容性：支持多個MODBUS RTU設(shè)備接入到Profinet的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)。
- 增強了生產(chǎn)線的擴展性：未來增加新設(shè)備時，無需擔心通訊協(xié)議的限制。
- 降低了維護成本：統(tǒng)一的通訊方案簡化了維護工作，減少了潛在的故障點。
七星華創(chuàng)CS310流量計應(yīng)用HT3S-PNS-MDN網(wǎng)關(guān)的MODBUS RTU與Profinet協(xié)議轉(zhuǎn)換通訊方案為不同協(xié)議的自動化升級提供了有效的解決方案。該方案不僅提高了生產(chǎn)線的兼容性和擴展性，還保證了通訊的實時性和穩(wěn)定性，為自動化項目的應(yīng)用提供了強有力的支持。
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