案例背景

在一個工業自動化生產線上，需要將巴魯夫傳感器的數據傳輸到西門子 S7-300 PLC進行處理和控制。然而，巴魯夫傳感器使用 MODBUS TCP協議進行通信，而西門子 S7-300 PLC支持 Profibus DP協議。為了解決這兩種不同協議之間的通信問題，決定使用捷米特JM-DPS-TCP網關來實現數據的互聯互通。

二．設備介紹

1.西門子 S7-300 PLC

各模塊功能獨立，包括 CPU模塊、電源模塊、信號模塊、功能模塊、接口模塊、通信處理器等，用戶可根據實際需求靈活選擇和組合模塊，構成滿足不同控制要求的系統。可在復雜的工業環境中穩定運行，能夠有效抵御電磁干擾、振動和沖擊等不利因素的影響，保證系統的可靠性和穩定性。這種模塊化設計使得系統的維護和升級更加方便，當某個模塊出現故障時，只需更換該模塊即可，不會影響整個系統的運行。兼具強大的功能和相對合理的價格，能夠為中等規模的自動化控制項目提供經濟、可靠的解決方案，在汽車制造、機械工程、食品飲料、塑料加工等行業得到廣泛應用。

2.巴魯夫傳感器

電感式傳感器：具有非接觸式檢測、可靠性高、使用壽命長等特點。適用于檢測金屬物體的位置、距離和速度等，常用于汽車制造、機械加工、包裝等行業，例如在汽車生產線中檢測汽車零部件的位置和裝配情況。

磁敏傳感器：采用非接觸式位置檢測，可靠且無磨損，無接觸侵蝕和彈跳問題，即使在高速運行時也能可靠地檢測活塞位置。常用于氣動和液壓系統中，如自動化機床、注塑機等設備的活塞位置監測。

3.捷米特JM-DPS-TCP

能夠實現 Profibus DP協議與 Modbus TCP協議之間的數據轉換，使得符合兩種協議的設備可以相互通信。在 Profibus DP總線側工作在從站模式，在 Modbus TCP總線側可工作在服務器模式，也可工作在客戶端模式。適用于多種設備，對于支持 Modbus TCP接口的變頻器、儀表、上位機等設備都能良好兼容，可廣泛應用于工業自動化領域。

三．配置連接方案

3.1 GSD文件及配置

JM-DPS-TCP的GSD文件在隨機的光盤中。作為ModbusTcp服務器時使用的GSD文件是“DP-MBTS.GSD”,

作為 ModbusTcp客戶端時使用的 GSD文件是“DP-MBTC.GSD”。如果第一次使用本網關，需要將 JM-DPS- TCP的GSD文件導入到Step7軟件中，導入的方法和步驟如下 :

(1)在Step7工程中打開硬件組態窗口，然后單擊執行選項/安裝GSD文件菜單

(2)在彈出的對話框中選擇GSD文件所在的目錄，會自動顯示該目錄中所有的GSD文件

(3)選擇要安裝的 GSD文件，然后單擊安裝按鈕，根據提示操作。安裝成功后本網關就會出現在Step7的設備列表中

3.2 GSD文件及配置

網關作為ModbusTcp客戶端的配置

Local IP AddrByte：設置 JM-DPS-TCP的 IP地址。

Subnet Mask Byte：設置 JM-DPS-TCP的子網掩碼。

Default Gateway Byte：設置 JM-DPS-TCP的默認網關的 IP地址。

Server0 IP Addr Byte：設置遠端 ModbusTcp服務器 0的 IP地址 Server1 IP Addr Byte：設置遠端 ModbusTcp服務器 1的 IP地址

Server2 IP Addr Byte：設置遠端 ModbusTcp服務器 2的 IP地址

Server3 IP Addr Byte：設置遠端 ModbusTcp服務器 3的 IP地址

Server4 IP Addr Byte：設置遠端 ModbusTcp服務器 4的 IP地址

Server5 IP Addr Byte：設置遠端 ModbusTcp服務器 5的 IP地址

Server6 IP Addr Byte：設置遠端 ModbusTcp服務器 6的 IP地址

Server7 IP Addr Byte：設置遠端 ModbusTcp服務器 7的 IP地址

Modbus Command Delay Time(ms)：設置發送 Modbus報文并收到應答（包括正確和錯誤的應答）或超時后到發送下一條 Modbus報文的間隔時間，支持的間隔時間從 10ms到 2.5s。

Modbus ACK TimeOut Time(ms)：設置 Modbus報文應答的超時時間，超時時間支持從 10ms到2.5s。

Modbus Write Command Send Mode：設置 Modbus寫命令的發送方式

----Continuous：與 Modbus讀命令一起參與命令掃描；

----Data Changed：數據有變化后將 Modbus寫命令插入到掃描隊列發送一次。

Modbus Start Scan Control：設置啟動 Modbus命令掃描的控制方式

----Bit4 Of Control Word Set 1：控制字的 Bit4置 1啟動掃描。由于控制字的 Bit4上電默認為 0，

所以需要 PLC程序將其置 1啟動 Modbus的命令掃描；

----Bit4 Of Control Word Clr 0：控制字的 Bit4清零 0啟動掃描。由于控制字的 Bit4上電默認為0，所以上電后自動啟動 Modbus的報文掃描，無需 PLC程序的操作。

網關作為ModbusTcp服務器的配置

3.3在Step7 中新建工程項目

(1)打開“SIMATIC Manager”，進入 Step7程序界面

（2）點擊菜單“文件->新建”，在出現的對話框中輸入項目名稱并選擇存儲路徑，然后確定。

（3）選擇主站類型，在此我們使用 SIMATIC 300站點

（4）300PLC的工程建立完成。

3.4在工程項目中新建Profibus 總線

（1）在項目中窗口中雙擊“SIMATIC 300(1)”，然后繼續雙擊“硬件”進入硬件配置界面。

（2）添加導軌。在右側設備欄中雙擊“SIMATIC 300->RACK-300->Rail”

（3）添加CPU模塊。首先單擊選擇UR的2槽，然后雙擊想要選擇的CPU型號

在出現的對話框中選擇新建Profibus網絡

（5）在出現的對話框中單擊“網絡設置”選項卡，然后選擇 Profibus的傳輸率

（6）連續單擊確定后，一個帶有Profibus網絡的Step7工程建立完成。

四．數據采集及傳輸

捷米特JM-DPS-TC：在工業自動化領域，經常存在多種不同通信協議的設備和系統。JM-DPS-TCP網關可以將 Profibus DP總線系統與 Modbus TCP系統進行連接和協同工作，打破了不同協議之間的通信壁壘。例如，在一個大型工廠中，生產線上的設備采用 Profibus DP通信，而工廠的能源管理系統采用 Modbus TCP通信，通過 JM-DPS-TCP網關可以實現生產設備數據與能源管理系統的數據交互，從而實現更高效的生產管理和能源優化。

西門子S7-300 PLC：可以將采集的數據存儲在內部存儲器中，如數據塊、變量存儲器等。可以通過編程實現數據的定時存儲和傳輸，例如將生產數據按一定時間間隔存儲到外部存儲設備或通過網絡傳輸到遠程服務器。例如，在工廠自動化系統中，可以將生產數據存儲在 PLC中，并定期傳輸到企業的數據庫服務器，進行數據分析和報表生成。西門子 S7-300 PLC具有強大的數據采集和傳輸能力，可以滿足各種工業自動化控制的需求。通過合理的配置和編程，可以實現高效、穩定的數據采集和傳輸，為工業生產的自動化和智能化提供有力支持。

巴魯夫傳感器：傳感器能夠實時將采集到的數據傳輸到控制系統或上位機，實現對生產過程的實時監控和控制。例如，通過 Profibus DP或 Profinet接口，傳感器可以將數據快速傳輸到西門子 S7-300 PLC，實現實時控制。巴魯夫傳感器在數據采集和傳輸方面具有多種優勢，能夠為工業自動化系統提供準確、可靠、實時的數據支持。通過選擇合適的傳感器類型和通信接口，可以實現與不同設備的無縫連接和數據交互，滿足各種工業應用的需求。

五．總結

隨著工業自動化的不斷發展，設備之間的通信兼容性將越來越重要。不同設備之間的通信兼容性是實現高效生產和系統集成的關鍵。通過捷米特 JM-DPS-TCP網關進行協議轉換，解決了 Profibus DP和 Modbus TCP兩種不同協議之間的通信障礙，實現了設備之間的無縫連接。捷米特 JM-DPS-TCP網關為不同協議設備之間的通信提供了一種有效的解決方案，未來有望在更多的工業自動化領域得到應用。同時，隨著技術的不斷進步，網關的性能和功能也將不斷提升，為工業自動化系統的發展提供更強大的支持。

審核編輯 黃宇