一、場景背景

某化工廠需對分散在車間的Modbus-RTU傳感器（如溫度、壓力傳感器）進行集中監(jiān)控。原系統(tǒng)采用西門子S7-300PLC（支持Profibus-DP協(xié)議），但傳感器僅支持Modbus-RTU協(xié)議。為整合設(shè)備，通過捷米特JM-RTU-DP網(wǎng)關(guān)（Modbus轉(zhuǎn)ProfibusDP核心設(shè)備）實現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換，構(gòu)建Profibus-DP主站網(wǎng)絡(luò)。

二、設(shè)備與軟件清單

1.西門子S7-300PLC：作為Profibus-DP主站，負(fù)責(zé)發(fā)送控制指令及接收傳感器數(shù)據(jù)。

2.捷米特JM-RTU-DP網(wǎng)關(guān)：實現(xiàn)Modbus轉(zhuǎn)Profibus協(xié)議轉(zhuǎn)換，Profibus側(cè)為主站，Modbus-RTU側(cè)為從站

3.Modbus-RTU傳感器：8臺RS485接口的溫壓傳感器，地址為1~8。

4.Profibus-DP電纜：連接PLC與網(wǎng)關(guān)，終端電阻設(shè)為ON。

5.配置工具：捷米特網(wǎng)關(guān)配置軟件、STEP7（PLC編程軟件）。

三、技術(shù)指標(biāo)

·Profibus-DP主站：最大波特率12Mbps，支持32個從站（本例使用8個傳感器）。

·Modbus-RTU從站：波特率9.6kbps~115.2kbps，數(shù)據(jù)格式8N1。

·數(shù)據(jù)映射：單個傳感器支持輸入/輸出各32字節(jié)，滿足溫壓數(shù)據(jù)交互需求。

四、配置流程（Modbus轉(zhuǎn)ProfibusDP核心步驟）

1.硬件連接

oPLC的DP接口→Profibus電纜→JM-RTU-DP網(wǎng)關(guān)（Profibus側(cè)）。

o網(wǎng)關(guān)的RS485接口→總線型連接8個傳感器（ModbusDP-RTU網(wǎng)絡(luò)）。

o終端電阻設(shè)置：Profibus網(wǎng)絡(luò)兩端設(shè)為ON，Modbus網(wǎng)絡(luò)首尾傳感器終端電阻啟用。

2.網(wǎng)關(guān)參數(shù)配置（ModbusDP轉(zhuǎn)Profibus關(guān)鍵）

o步驟1：打開捷米特配置軟件，選擇JM-RTU-DP型號，建立與網(wǎng)關(guān)的通信（通過USB或以太網(wǎng)）。

o步驟2：設(shè)置Profibus-DP主站參數(shù)：

§波特率：1.5Mbps（與PLC一致）2。

§從站數(shù)量：8（對應(yīng)傳感器地址1~8）。

o步驟3：配置Modbus-RTU從站參數(shù)：

§波特率：9600bps（與傳感器一致），8位數(shù)據(jù)位，無校驗。

§超時時間：200ms，重試次數(shù)3次。

o步驟4：數(shù)據(jù)映射表配置：

§將每個傳感器的Modbus寄存器地址（如40001~40004）映射到Profibus-DP的輸入/輸出區(qū)（如I區(qū)地址QB0~QB3，I區(qū)地址IB0~IB3）。

3.PLC組態(tài)（STEP7軟件）

o步驟5：在STEP7中創(chuàng)建新項目，添加S7-300站，配置DP主站系統(tǒng)。

o步驟6：導(dǎo)入JM-RTU-DP網(wǎng)關(guān)的GSD文件，將其添加為DP從站，設(shè)置地址（如站地址3）。

o步驟7：分配I/O地址：

§輸入?yún)^(qū)：IB256~IB287（對應(yīng)8個傳感器的32字節(jié)輸入數(shù)據(jù)）。

§輸出區(qū)：QB256~QB287（PLC下發(fā)控制指令）。

4.傳感器地址匹配

o步驟8：通過傳感器撥碼開關(guān)或配置工具，設(shè)置Modbus地址為1~8，確保與網(wǎng)關(guān)映射表一一對應(yīng)。

五、案例實施效果

1.實時性：Modbus轉(zhuǎn)Profibus網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)毫秒級數(shù)據(jù)刷新，滿足PLC對傳感器數(shù)據(jù)的實時采集需求。

2.兼容性：通過協(xié)議轉(zhuǎn)換，原有Modbus設(shè)備無縫接入Profibus網(wǎng)絡(luò)，節(jié)省硬件更換成本。

3.擴展性：支持后續(xù)新增Modbus傳感器（最多32個），僅需擴展網(wǎng)關(guān)配置。

六、注意事項

1.終端電阻：Profibus和Modbus網(wǎng)絡(luò)兩端需啟用終端電阻，避免信號反射。

2.地址沖突：確保PLC的DP從站地址與網(wǎng)關(guān)配置的Profibus地址不重復(fù)。

3.波特率匹配：Profibus主站與網(wǎng)關(guān)、Modbus網(wǎng)關(guān)與傳感器的波特率需一致。

總結(jié)

本案例通過捷米特JM-RTU-DP網(wǎng)關(guān)的Modbus轉(zhuǎn)ProfibusDP功能，實現(xiàn)了西門子PLC對多臺Modbus-RTU傳感器的集中控制。配置流程涵蓋硬件連接、參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)映射及PLC組態(tài)，體現(xiàn)了協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)在工業(yè)自動化系統(tǒng)中的核心價值

審核編輯 黃宇