1       摘要

某制藥一個(gè)工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)線中，生產(chǎn)過程主要用衛(wèi)生消毒和濃度縮蒸發(fā)設(shè)備，相關(guān)的會(huì)用到溫度、壓力、流量、密度、PH計(jì)等各類Modbus儀表等，控制中心需要實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)流程中各個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。滿足智能生產(chǎn)的同時(shí)也要滿足智慧工廠的需求。

控制中心系統(tǒng)通過可編程邏輯控制器實(shí)時(shí)與現(xiàn)場的儀表進(jìn)行通訊。監(jiān)控系統(tǒng)采用西門子1500系列PLC，支持PROFINET協(xié)議，Modbus智能儀表產(chǎn)品品種眾多，支持Modbus協(xié)議，作為Modbus從站設(shè)備。

1.1      解決方案

在智能的制藥工廠里，每一個(gè)單一流程都不同，需要的儀表參數(shù)、儀表類型都不同。在生產(chǎn)線就會(huì)出現(xiàn)五花八門的Modbus智能儀表。比如流程一的儀表A的通訊參數(shù)為無校驗(yàn)，讀取連續(xù)4字節(jié)，流程N(yùn)的儀表N的通訊參數(shù)為奇校驗(yàn)，讀取不連續(xù)寄存器，共8字節(jié)等等。在生產(chǎn)線上儀表數(shù)量眾多，有時(shí)出現(xiàn)多達(dá)幾百塊儀表甚至更多，品牌不一致的現(xiàn)象。

智能儀表在正產(chǎn)工作時(shí)支持Modbus協(xié)議，作為Modbus從站，監(jiān)控系統(tǒng)西門子S7-1500系列PLC支持PROFINET協(xié)議。協(xié)議上不一致無法直接通訊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。需要通過第三方的協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊來實(shí)現(xiàn)不同協(xié)議之間的數(shù)據(jù)交換。在本案例中使用北京驥遠(yuǎn)自動(dòng)化PROFINET轉(zhuǎn)Modbus網(wǎng)關(guān)模塊JY-ET-003實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的整體交互，主要是JY-ET-003支持3路RS485通訊，每一路支持16個(gè)從站，每一路參數(shù)單獨(dú)設(shè)置互不影響。本項(xiàng)目中在PROFINET總線下連接15塊JY-ET-003滿足制藥企業(yè)對不同智能儀表的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集。

1.2      關(guān)鍵詞

PROFINET轉(zhuǎn)Modbus     S7-1500    Modbus智能儀表    JY-ET-003

2       應(yīng)用項(xiàng)目配置示例

2.1      自動(dòng)化任務(wù)概述

下圖提供自動(dòng)化任務(wù)的概述，JY-ET-003網(wǎng)關(guān)模塊連接西門子S7-1500 PLC和Modbus智能儀表通訊。

圖2.1 自動(dòng)化任務(wù)概述

2.2      使用環(huán)境

本文例子基于以下使用環(huán)境創(chuàng)建

2.2.1硬件部分

2.2.2軟件部分

2.3      參數(shù)配置舉例

2.3.1智能儀表Modbus命令

根據(jù)智能儀表（1類）手冊設(shè)置Modbus通訊參數(shù)，如下圖：

圖2.3.1 Modbus智能儀表（1類）通訊參數(shù)

         寄存器地址如下圖：

圖2.3.2 Modbus智能儀表（1類）寄存器地址

圖2.3.3 Modbus智能儀表（2類）寄存器地址

圖2.3.4 Modbus智能儀表（n類）寄存器地址

2.3.2網(wǎng)關(guān)配置

以下基于其中一網(wǎng)關(guān)模塊舉例：

1.   通過MiniUSB口將JY-ET-003與PC相連，給JY-ET-003上電；

2.   打開配置軟件，根據(jù)需求在配置軟件中進(jìn)行配置（請參考配置軟件的使用方法）；

3.   點(diǎn)擊工具欄中的“下載”按鈕，將配置下載到JY-ET-003中；

圖2.3.5 配置網(wǎng)關(guān)通訊參數(shù)

圖2.3.6 讀取Modbus智能儀表（1類）寄存器地址

圖2.3.7 讀取Modbus智能儀表（2類）寄存器地址

3       結(jié)論

在本案例中， PROFINET Slave - Modbus RTU Master 3 Port RS485 RTU網(wǎng)關(guān)模塊JY-ET-003作為智能Modbus儀表設(shè)備與西門子PLC之間的橋梁，通過配置軟件進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)映射，快速的實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)S7-1500 PLC通過PROFINET協(xié)議遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)采集Modbus協(xié)議的儀表數(shù)據(jù)，無需人員現(xiàn)場核實(shí)，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)正常高效存儲(chǔ)，滿足制藥企業(yè)智慧工廠的需求。

應(yīng)用場景：

制藥行業(yè)。