摘要： 某工程的污水處理系統中，需要將西門子300系列PLC和鼓風機中的變頻器之間進行數據交換。西門子300系列PLC是 ProfiNet協議的，而變頻器卻是Modbus RTU協議的，因此兩者之間無法直接進行數據交換。使用Modbus轉Profinet網關產品BX-601-PN作為中間轉換，實現兩種不同協議之間的通訊，正是解決這一問題的良好解決方案。凡具有485接口的 Modbus 協議設備都可以使用本產品實現與現場總線Profinet的互連。如：具有Modbus協議接口的變頻器、電機啟動保護裝置、智能高低壓電器、電量測量裝置、各種變送器、智能現場測量設 備及儀表等等。

1、系統架構：現場的 S7-1200PLC 是作為 ProfiNet 的主站，變頻器作為 Modbus 從站。因此該項目中 Modbus轉Profinet網關設備在 ProfiNet側作為從站，在Modbus側作為主站使用。

2、系統功能 在此系統中，變頻器將其數據(操作頻率、電壓、電流、溫度值等)通過485串口傳遞到Modbus轉Profinet網關中，然后 S7-1200PLC 通過 DP 端口從Modbus轉Profinet網關處獲得變頻器的數據;同理，PLC通過 ProfiNet 端口將數據發送給Modbus轉Profinet網關設備，然后網關發送寫命令，將ProfiNet輸出的數據寫入到變頻器中，從而實現ProfiNet到Modbus 協議的轉換.

3、接線Modbus轉Profinet上接線只需連接3處：電源連接 24V 直流電源，485口連接到變頻器上，PROFIBUS DP(DB9 端口)連接到西門子PLC上。

4、配置：使用 BX-601-PN 之前，需要對 BX-601-PN 進行配置，使用我公司提供的免費的配置軟件即可輕松配置該產品。BX-601-PN 中的配置完全根據變頻器中的各種參數及命令和寄存器地址(物理點表)來配置。 注意：上下載配置時需要在 BX-601-PN 的配置模式下進行。 I. 變頻器的各項參數說明 (每種設備的通訊說明格式描述不同，但內容基本相同。此處列舉本案例中使用的變頻器的使用說明 書的部分內容，僅供參考。) 變頻器使用如下數據結構：通訊波特率：19200bps，數據位：8，奇偶校驗位：無，停止位 1. 變頻器的從站 ID 號是：1(可設置) 變頻器使用 Modbus 命令為：03 號讀保持寄存器和 06 號預置單個寄存器。 通信數據地址的定義： 該部分是通信數據的地址定義，用于控制變頻器的運行、獲取變頻器狀態信息及變頻器相關功能參數設定等。

功能碼參數地址表示規則： 變頻器參數的功能碼也是寄存器地址，即各參數地址為該參數去掉小數點后的十進制數。

舉例如下：

a) 功能碼 F0.03(電流) 地址：3(十六進制兩字節表示 00H 03H)

b) b)功能碼 F0.05(轉速) 地址：5(十六進制兩字節表示 00H 05H)

c) c)功能碼 F1.07(加速時間) 地址：107(十六進制兩字節表示 00H 6BH) d)功能碼 F1.08(減速時間) 地址：108(十六進制兩字節表示 00H 6CH)

想要采集的變頻器中的數據地址為：

5、對上面 5 個地址的參數進行“讀/寫”操作。配置軟件使用說明如下： 安裝好該配置軟件以后，打開配置軟件，點擊新建選擇PN2MRM3，點擊“確定”;

6、設置Modbus轉Profinet網關的Profinet設備名稱及IP;

7、Modbus 轉Profinet網關的子網設置485參數;

8、增加節點：注意“從站地址”要設置為變頻器的ID;

9、增加命令： 根據要讀取的變頻器的參數的地址，配置了以下讀、寫命令。只需配置命令中的“Modbus 寄存器起 始地址”和“數據個數”，待所有命令添加完成后，點擊工具欄上的“自動映射”即可。 增加讀命令：03 號讀保持寄存器。

10、增加寫命令：06號預置單個寄存器，數據個數只能為1個，不可更改，所以要添加多條。

11、到此，Modbus轉Profinet網關的配置完成。 雙擊工具按鈕選擇通訊設置，設置好對應的下載串口或者IP后點擊工具欄上的下載按鈕，完成下載;

12、Profinet端的 PLC 組態軟件設置，Profinet端只需在 PLC 的組態軟件中導入 GSD 文件，拖動好輸入/輸出數據塊，設置好IP地址和設備名稱即可。

配置好下載成功以后，就可以開始數據傳輸了。在 Modbus一端，Modbus轉Profinet網關循環發送讀命令，將變頻器的數據讀取上來，傳遞到 PLC中去;在Profinet端，PLC 將數據值更改，通過BX-601-PN發送寫命令，從而控制變頻器中的各項參數。此案例中Modbus轉Profinet網關起到 Modbus協議和PROFINET協議之間轉換的作用。

審核編輯：湯梓紅