三、 Modbus轉(zhuǎn)Profibus-DP網(wǎng)關(guān)PM-160的配置

　　PM-160是通用型Modbus/RS485/RS422/RS232到Profibus-DP的協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)，在網(wǎng)關(guān)RAM中建立了Modbus/RS485/RS422/RS232到Profibus-DP的映射數(shù)據(jù)區(qū)，由軟件實(shí)現(xiàn)Modbus/RS485/RS422/RS232到Profibus-DP的協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)交換。凡具有RS485/422/232接口的設(shè)備（Modbus協(xié)議或者非標(biāo)協(xié)議）都可以通過PM-160與現(xiàn)場總線Profibus-DP互聯(lián)。其中，PM-160在與Profibus-DP通訊是作為Profibus-DP從站，PM-160在與串口設(shè)備通信時(shí)，可以作Modbus主站、Modbus從站，也支持與非標(biāo)串口設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)透明傳輸。通過在西門子STEP7中注冊網(wǎng)關(guān)PM-160的GSD文件，即可在該編程軟件中對該網(wǎng)關(guān)進(jìn)行相關(guān)硬件和軟件配置，完成相應(yīng)的通訊功能。請見如下詳細(xì)的硬件和軟件配置方法：

　　1、 Modbus轉(zhuǎn)Profibus-DP網(wǎng)關(guān)PM-160的硬件配置

　　PM-160的Profibus-DP從站地址可以通過網(wǎng)關(guān)的硬件旋碼開關(guān)或者配置按鈕來設(shè)置。旋碼開關(guān)有兩位，左側(cè)位設(shè)置地址高位（十位），右側(cè)位設(shè)置地址低位（個(gè)位）。通過撥碼開關(guān)可設(shè)置網(wǎng)關(guān)PM-160處于正常運(yùn)行狀態(tài)或者配置狀態(tài)。當(dāng)PM-160處于配置狀態(tài)時(shí)，用戶可通過配套配置軟件設(shè)置相關(guān)讀寫命令和參數(shù)。

　　PM-160自帶標(biāo)準(zhǔn)Profibus-DP接口，用戶可使用標(biāo)準(zhǔn)Profibus-DP連接頭和標(biāo)準(zhǔn)的Profibus-DP電纜將其連接至Profibus-DP現(xiàn)場總線中。

　　PM-160提供RS485/422/232三種串口，Modbus從站、主站設(shè)備以及用戶非標(biāo)串口設(shè)備可以通過這三種接口實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)關(guān)PM-160的連接通訊。PM-160沒有內(nèi)置終端電阻，在進(jìn)行RS485通信時(shí)，請注意在RS485總線終端各添加一個(gè)終端電阻（120歐姆）。

2、 Modbus轉(zhuǎn)Profibus-DP網(wǎng)關(guān)PM-160的軟件配置

　　1） 使用配套軟件設(shè)置PM-160的現(xiàn)場總新和子網(wǎng)相關(guān)參數(shù)和命令

　　通過撥碼開關(guān)將PM-160設(shè)置為配置狀態(tài)，打開安裝的配置軟件（產(chǎn)品光盤或者訪問http://www.sibotech.net/DownLoad01.asp ）：

　　當(dāng)實(shí)現(xiàn)PLC與DCS通信時(shí)，子網(wǎng)協(xié)議類型設(shè)置為Modbus從站，并設(shè)置串口通信波特率、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位、停止位、PM-160作為Modbus從站的地址、通信接口。其中，串口通信波特率、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位、停止位的設(shè)置應(yīng)該和所連接的Modbus主站設(shè)備（DCS）一致；

　                                     　圖8 PM-160在Modbus側(cè)作Modbus從站（連接PLC和DCS）

　　當(dāng)實(shí)現(xiàn)PLC與Modbus設(shè)備通信時(shí)，子網(wǎng)協(xié)議類型設(shè)置為Modbus主站，并設(shè)置串口通信參數(shù)、通訊傳輸模式、通信接口等。其中，串口通信參數(shù)的設(shè)置應(yīng)該和所連接的Modbus從站設(shè)備一致：

　　                 圖9 PM-160在Modbus側(cè)作Modbus主站（連接PLC和Modbus從站）

　　其中，圖9中的“節(jié)點(diǎn)-1”表示連接的從站設(shè)備地址為1，配置了“讀保持寄存器”和“預(yù)置多個(gè)寄存器”兩條命令，表示網(wǎng)關(guān)讀取了從站對應(yīng)地址的數(shù)據(jù)，并且能夠輸出數(shù)據(jù)到Modbus從站設(shè)備，命令配置方法如下：

　                                       　圖10 PM-160在Modbus側(cè)作Modbus主站（命令配置）

　　Modbus寄存器起始地址：用戶輸入目標(biāo)采集數(shù)據(jù)的Modbus寄存器起始地址；

　　數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)：目標(biāo)數(shù)據(jù)的寄存器個(gè)數(shù)或者線圈條數(shù)；

　　內(nèi)存映射起始地址：Modbus從站設(shè)備數(shù)據(jù)的對應(yīng)內(nèi)存緩沖區(qū)地址。

　　當(dāng)實(shí)現(xiàn)PLC與非標(biāo)協(xié)議設(shè)備通信時(shí)，子網(wǎng)協(xié)議類型設(shè)置為通用模式，并設(shè)置串口通信參數(shù)、控制方式、通信接口等。其中，串口通信參數(shù)的設(shè)置應(yīng)該和所連接的非標(biāo)串口設(shè)備（現(xiàn)場智能儀表）一致：PM-160支持的通用模式即透明傳輸模式，用戶可通過數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)長度和事務(wù)序列號(hào)以判斷數(shù)據(jù)完整性和是否是一幀新的數(shù)據(jù)。

　                                                                      　圖11 通用模式

　　2） 在STEP7中對網(wǎng)關(guān)M-160進(jìn)行組態(tài)設(shè)置

　　在STEP7的硬件組態(tài)界面，導(dǎo)入PM-160對應(yīng)的GSD文件，把PM-160的配置文件添加到STEP7的設(shè)備配置庫中。用戶可在硬件組態(tài)界面找到注冊的設(shè)備：Catalog-》PROFIBUS DP-》Additional Field Devices-》General-》CONVERTER-》PM-160。

　　                                                                             圖12 組態(tài)界面

　　將PM-160添加到STEP7的組態(tài)頁面后，可以插入相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行映像區(qū)地址映射。PM-160提供的數(shù)據(jù)塊如下：

　                                                                　圖13 PM-160提供的數(shù)據(jù)塊

推動(dòng)需要的輸入輸出數(shù)據(jù)塊到網(wǎng)關(guān)對應(yīng)的槽位。如下圖所示，將數(shù)據(jù)塊“24Words Input，24Words Output”拖動(dòng)到Profibus-DP從站地址為3的PM-160的槽位中，此時(shí)，對應(yīng)的映射區(qū)地址分別為256，PLC程序需通過PIW256（PIB256）或者PQW256（PQB256）對相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行尋址訪問。

　　                                                                   圖14 PLC映像區(qū)起始地址（命令配置）#p#分頁標(biāo)題#e#

四、 數(shù)據(jù)讀寫

　　1、DCS讀寫PLC數(shù)據(jù)

　　DCS作為Modus主站通過PM-160讀寫PLC數(shù)據(jù)，使用04H功能碼讀數(shù)據(jù)，對應(yīng)的寄存器起始地址為0H（30001H），使用10H（03H）功能碼寫數(shù)據(jù)，對應(yīng)的寄存器起始地址為0H（40001H）。

　　2、PLC讀寫現(xiàn)場智能儀表數(shù)據(jù)

　　1） PLC讀寫Modbus從站設(shè)備數(shù)據(jù)

　　PLC通過PM-160發(fā)送Modbus主站指令讀寫現(xiàn)場串口設(shè)備數(shù)據(jù)。映像區(qū)起始地址和網(wǎng)關(guān)內(nèi)存映射起始地址對應(yīng)關(guān)系如下：以圖14中的配置為例。

　　                                    圖15 PLC通過PM-160讀寫Modbus從站設(shè)備數(shù)據(jù)地址對應(yīng)關(guān)系

　　2） PLC讀寫非標(biāo)串口設(shè)備數(shù)據(jù)

　　PLC的輸入映射區(qū)前兩個(gè)字節(jié)分別表示接收的串口數(shù)據(jù)長度和事務(wù)序列號(hào)，其它為接收到的數(shù)據(jù)。事務(wù)序列號(hào)變化，表示接收到了一幀新的串口數(shù)據(jù)。其中，可通過配置軟件設(shè)置是否開啟串口數(shù)據(jù)長度功能。PLC的輸出映射區(qū)前兩個(gè)字節(jié)分別表示發(fā)送的串口數(shù)據(jù)長度和事務(wù)序列號(hào)，其它為要發(fā)送的串口數(shù)據(jù)。事務(wù)序列號(hào)變化，PLC發(fā)送相應(yīng)長度的串口數(shù)據(jù)。

五、 結(jié)束語

　　在該系統(tǒng)中，Modbus轉(zhuǎn)Profibus-DP網(wǎng)關(guān)PM-160扮演了三種角色：建立Modbus主站和Profibus-DP主站之間的連接通信（Modbus主站模式）；建立Modbus從站和Profibus-DP主站之間的連接通信（Modbus從站模式）；建議非標(biāo)串口設(shè)備和Profibus-DP主站之間的連接通信（通用模式）。自本通信系統(tǒng)運(yùn)行以來，整個(gè)系統(tǒng)通訊正常，有效保證了整個(gè)水利工程控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。使用上海泗博自動(dòng)化的Modbus轉(zhuǎn)Profibus-DP網(wǎng)關(guān)可以極大地方便自動(dòng)化工業(yè)現(xiàn)場的控制和操作。