西门子modbus转profinet通讯与网关配置对比

本例是客户现场改造项目，对比西门子modbus转profinet转换模块配置方法。

这是客户原本的用法

案例背景：一套以西门子S7_1200PLC作为控制器的控制系统（带HMI面板），与一套加湿器控制系统（单片机）进行Modbus RTU通讯，读取和写入加湿器数据，并通过控制面板进行显示和设置加湿器参数，以及通过HMI面板手动控制加湿机的充水、排水、加湿和停机。（与除湿机的通讯只是该项目中的一部分，这里只介绍与加湿机的通讯部分，其他控制部分未说明）加湿器的参数如下图

注：PLC的控制系统作为主站，加湿器控制系统为从站

1. 硬件及软件需求

硬件：CPU 1215C AC/DC/Rly（订货号：6ES7 215-1BG40-0XB0）

CM 1241 (RS422/485)（订货号：6ES7 241-1CH32-0XB0）

HMI面板KTP1200Basic PN（订货号：6AV2 123-2MB03-0AX0）

屏蔽电缆（用于通讯）

注：本项目采用RS485接线方法， 3号针脚--RS485信号 B(+) ；8号针脚--RS485信号A(-)；5号针脚--接屏蔽等电位点。

软件：博途V15（或其他）

2. 硬件组态

①通讯模块组态：设置好传输率=9.6Kbps、奇偶校验、数据位和停止位，其它保持默认。

启用PLC系统时钟

②设备和网络组态：添加HMI面板，并组态网络连接。

3.数据发送和接受缓冲区设置

①根据加湿机系统的点数表找到需要的参数，加湿机的点数表需提供地址、变量名、功能码、数据类型等，本项目需用到的参数我已飘绿并进行了标注说明。下面介绍如何使用这些变量。

②创建数据发送和接收缓冲区

在软件中单独创建一个DB数据块，用来作为数据发送和接收的缓冲区。

缓冲区如何设置？举一个例子（其他按照该方法操作即可）

加湿机充水阀、排水阀状态参数如下：

在DB块中建立数组名Read_DI_Array，数据类型为Bool型。

注：数组长度要大于读取参数数量，这里设置数组长度为6（0~5）

到这里，所有的前期工作已经完成，到了进行软件编程的环节。

4.软件编程

①　创建一个FB数据块作为Modbus通讯程序块，然后在Main[OB1]组织块中调用该程序块。

②　调用MB_COMM_LOAD指令，会自动生成背景数据块。对每个通讯端口进行组态。

程序快几个主要端口引脚组态说明：

REQ：连接系统时钟的首次循环变量地址%M1.0 (FirstScan(1))。

PORT：连接通信的通信模块的硬件标识符，在PLC变量表里的系统变量里找到。

MB_DB:连接参数在这里必须与 Modbus_Master的MB_DB参数相连。

波特率BAUD、奇偶校验PARITY和前面设置一样。

③　调用Modbus_Master指令

MB_ADDR:加湿机从站地址为1。

DTAA_ADDR:数据起始地址

DATA_LEN:访问的数据位数或字的个数

DATA_PTR:在前面建立的数据发送接收缓冲区，在这里将用到。表示指向要进行数据写入或数据读取的标记或数据块地址。

对加湿机参数数据位、字的读取和写入，该项目中使用到了多个Modbus_Master指令，一定要采集用轮询的方式。否则读写的数据会报错。

可以看到，用此种方式配置modbus通讯非常繁琐，并且一旦通讯出现问题查找起来非常不便。所以客户选择使用网关进行modbus转profinet通讯。方法如下:

打开博图软件，导入网关gsd文件。 

在硬件目录中选择对应的modbus转profinet网关。

设置网关的ip地址和设备名称

添加modbus'转profinet网关的输入输出总长度

下载配置到PLC

配置网关步骤

点击新建图标，选择PN2MM

设置网关的IP地址和设备名称（要和PLC组态保持一致）

设置网关的485参数

根据之前参数可知波特率为9600，奇校验数据位8，停止位1

根据之前的配置网关做如下选择（校验位在不是无的状态下选择9）

单击右键插入从站站号

Node处插入命令根据从站手册选择所需功能码地址区

例如我们要读取水位状态和系统运行状态两个参数，那么可以得知地址区是3区对应功能码04

那么对应的要选择Read Input Registers即04功能码读输入寄存器

起始地址为30003-30004，但是因为网关寄存器地址是从0开始所以实际的寄存器地址要减一

即30002-30003，此处填写2即可，因为地址是连续的所以读取寄存器数量为2个

内存映射地址：对应在PLC的IQ地址区显示位置，如我们的I地址是从68开始那么映射地址为0代表寄存器数据会显示在IW68和IW70两处

字节交换：类似于PLC程序中的swap功能，可根据需求使用。

命令状态字：监控从站在线状态，默认关闭

无响应命令动作：分为保持和清零，是从站超时掉线后对最后一次数据的处理。

以上就是两种modbus通讯对比。后者更为简单便捷，免去大量的编程工作。