若西门子S7-1200 PLC与支持Modbus RTU协议的Proton测径仪(或其他类似测距/测径设备)通信,可通过Modbus RTU转Profinet网关实现协议转换,以下为具体例程步骤及关键配置说明:
一、硬件连接
PLC与网关连接
使用网线将S7-1200 PLC的Profinet接口(CPU本体集成或扩展模块)连接至Modbus RTU转Profinet网关的Profinet端口。
网关与测径仪连接
通过RS485线缆连接网关的Modbus RTU接口与测径仪的485端口,确保终端电阻匹配(若总线长度超过100米需添加120Ω终端电阻)。
二、网关配置(以稳联技术网关为例)
设置网关IP地址
通过网页浏览器访问网关默认IP(如
192.168.1.10
),修改为与PLC同一网段的地址(如192.168.0.100
)。Profinet配置
设备名称:在网关中设置与TIA Portal项目一致的名称(如
Modbus_Gateway_1
)。输入/输出长度:根据测径仪数据量配置(如输入区32字节、输出区32字节)。
Modbus RTU配置
波特率:与测径仪一致(如9600bps)。
数据位:8位,停止位1位,无校验(或按测径仪要求设置)。
从站地址:设置为测径仪的Modbus地址(如
1
)。数据映射
示例:测径仪的直径值存储在保持寄存器
40001
(地址0),映射到网关输出区QW0
。将测径仪的Modbus寄存器映射到网关的Profinet输入/输出区。
三、TIA Portal配置(PLC端)
安装GSD文件
导入网关供应商提供的GSD文件(如
WL-PN-MR-GSD
),使网关设备在TIA Portal中可见。硬件组态
在Profinet网络中添加网关设备,设置其IP地址(如
192.168.0.100
)和设备名称(如Modbus_Gateway_1
)。配置输入/输出地址
在网关设备属性中分配输入/输出地址区(如输入
IB0-IB31
,输出QB0-QB31
),与网关配置保持一致。编写PLC程序
读取测径仪数据:使用
MOVE
指令将网关输入区数据(如IB0
开始的32字节)复制到PLC数据块(如DB1
)。写入控制命令:将PLC数据块(如
DB2
)中的控制字通过网关输出区(如QB0
)发送至测径仪。示例代码:
st
// 读取测径仪数据 L IB0 // 网关输入区起始地址 T DB1.DBB0 // 存储到PLC数据块 // 发送控制命令 L DB2.DBB0 // 从PLC数据块读取控制字 T QB0 // 发送到网关输出区
四、通信测试与调试
检查网关状态
通过网关网页界面或PLC诊断缓冲区确认通信状态(如“Profinet连接正常”“Modbus轮询成功”)。
验证数据准确性
使用Modbus调试工具(如ModScan)直接读取测径仪寄存器,对比PLC中接收的数据是否一致。
常见问题处理
通信中断:检查接线、IP地址冲突、设备名称匹配性。
数据错误:确认Modbus寄存器地址、数据类型(16位无符号整数)及字节序(大端/小端)。
响应延迟:调整网关的Modbus轮询周期(如从100ms改为50ms)。
五、替代方案(直接支持Profinet的测径仪)
若测径仪支持Profinet协议,可直接通过以下步骤实现通信:
硬件组态:在TIA Portal中将测径仪添加为Profinet设备,分配IP地址和设备名称。
数据交换:配置输入/输出字节长度,使用
MOVE
指令直接读写数据。优势:无需网关,减少中间环节,提高通信实时性(响应时间<10ms)。