摘要：本文介紹了如何利用赫優(yōu)訊協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)PKV40-PB實(shí)現(xiàn)西門子DP從站ET200M與ModbusTCP客戶機(jī)的通訊。 

　　關(guān)鍵詞:現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS-DPModbusTCPET200M赫優(yōu)訊PKV網(wǎng)關(guān)嵌入式系統(tǒng) 

　　Abstract:ThispaperintroduceshowtousetheProtocolconversiongatewayPKV40-PBtorealizethecommunicationbetweenSIEMENSPROFIBUSslaveET200MandModbusTCPClient. 

　　Keywords:FieldBus,PROFIBUS-DP,ModbusTCP,ET200M,HilscherPKV40,EmbeddedSystem 

　　一、赫優(yōu)訊PKV40/50網(wǎng)關(guān)介紹 

　　赫優(yōu)訊（Hilscher）PKV40/50網(wǎng)關(guān)基于WinCE嵌入式操作系統(tǒng)，一個(gè)端口為現(xiàn)場(chǎng)總線主站，另一個(gè)端口為以太網(wǎng)端口，因此它支持現(xiàn)場(chǎng)總線主站和以太網(wǎng)協(xié)議的協(xié)議數(shù)據(jù)交換，通過簡(jiǎn)單的配置軟件即可實(shí)現(xiàn)兩種不同協(xié)議之間的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。 

　　PKV40系列產(chǎn)品可以進(jìn)行的協(xié)議轉(zhuǎn)換包括： 

　　1、PKV40-ASIM：ASI總線主站至以太網(wǎng) 

　　2、PKV40-COM：CANopen總線主站至以太網(wǎng) 

　　3、PKV40-DNM：DeviceNet總線主站至以太網(wǎng) 

　　4、PKV40-IBM：InterBus總線主站至以太網(wǎng) 

　　5、PKV40-MBP：ModbusPlus總線主站至以太網(wǎng) 

　　6、PKV40-PB：Profibus總線主站至以太網(wǎng) 

　　PKV50系列產(chǎn)品可以進(jìn)行的協(xié)議轉(zhuǎn)換包括： 

　　1、PKV50-COM：CANopen總線主站至以太網(wǎng) 

　　2、PKV50-DNM：DeviceNet總線主站至以太網(wǎng) 

　　3、PKV50-PB：Profibus總線主站至以太網(wǎng) 

　　PKV40采用486/66MHzCPU，PKV50采用586/133MHzCPU，兩者都基于嵌入式操作系統(tǒng)WinCEV3.0；相比于PKV40來說，PKV50具有更大的內(nèi)存空間，并且特別適合于軟PLC（SoftPLC）的開發(fā)。 

　　二、PKV的軟硬件結(jié)構(gòu)和應(yīng)用特點(diǎn) 

　　對(duì)于型號(hào)PKV40-PB來說，其內(nèi)部嵌入了赫優(yōu)訊的通訊模塊COM-PB，因此它是一個(gè)Profibus主站；同時(shí)嵌入式主板上提供了一個(gè)以太網(wǎng)通訊口，因此它也可以實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通訊，所有通訊功能的實(shí)現(xiàn)由內(nèi)部FLASH中的EXE程序來執(zhí)行，下面是PKV的內(nèi)部軟件結(jié)構(gòu)圖和內(nèi)部FLASH程序： 

　　如上圖所示，COM通訊模塊實(shí)現(xiàn)Profibus主站功能，當(dāng)使用SYCON配置軟件通過COMServer將從站配置信息下載到COM模塊后，COM即自主地與外部連接的DP從站實(shí)現(xiàn)通訊；同時(shí)，PKV內(nèi)部FLASH集成的程序MbrTcp.exe實(shí)現(xiàn)了COM與外部ModbusTCP客戶機(jī)的數(shù)據(jù)交換，因此我們可以通過ModbusTCP客戶機(jī)來控制DP從站的IO；另外我們看到PKV內(nèi)部集成了一個(gè)JavaSrv.exe，它是一個(gè)Java服務(wù)器，因此我們可以編寫集成JavaApplet的HTML網(wǎng)頁，然后傳送到PKV的FLASH中，然后我們就可以在遠(yuǎn)程PC機(jī)上通過IE瀏覽器來讀寫PKV內(nèi)部的DP從站數(shù)據(jù)。 

　　另外，如果你希望將DP從站的IO邏輯控制直接編寫成EXE文件，即相當(dāng)于軟PLC一樣在PKV中運(yùn)行也是可以的。因?yàn)镻KV基于開放的WinCE系統(tǒng)，所有的接口都是開放的，包括COM端的驅(qū)動(dòng)都可以在隨機(jī)光盤中找到；當(dāng)然，你需要采用嵌入式開發(fā)平臺(tái)來編譯你的EXE，如微軟公司的eMbeddedVisualC++。 

　　三、應(yīng)用PKV40-PB網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)Profibus總線主站至ModbusTCP的通訊 

　　在本案例中，我們采用西門子公司使用最廣泛的DP從站ET200M系列中的IM153-1（訂貨號(hào)6ES7153-1AA03-0XB0）作為PKV連接的從站，上位計(jì)算機(jī)采用ModbusTCP客戶機(jī)軟件來實(shí)現(xiàn)通訊。整個(gè)配置如下圖： 

　　如上圖所示，PKV40-PB作為DP主站，地址為0；IM153-1作為DP從站，地址為4，同時(shí)擴(kuò)展了一塊16DO的SM322模塊以方便觀察數(shù)據(jù)交換；PC機(jī)上運(yùn)行ModbusTCP客戶機(jī)軟件，與作為ModbusTCP服務(wù)器的PKV通訊，PKV以太網(wǎng)端口IP為192.168.1.99。采用赫優(yōu)訊SYCON軟件來完成PKV的通訊組態(tài)。 

　　案例的目的是實(shí)現(xiàn)在PC機(jī)上通過FC15（寫多個(gè)Coil）功能來控制SM322模塊的輸出點(diǎn)。 

　　完成本案例所需要的基本軟硬件配置： 

　　1、赫優(yōu)訊PKV40-PB一塊； 

　　2、西門子IM153-1接口模塊一塊；西門子SM322-1BH01模塊一塊； 

　　3、集成以太網(wǎng)卡和RS232串口的計(jì)算機(jī)一臺(tái)； 

　　4、Profibus電纜和兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)插頭； 

　　5、以太網(wǎng)通訊線和交換機(jī)； 

　　6、RS232通訊線一根（2/3交換，5接5），用于PKV的配置； 

　　7、ModbusTCP客戶機(jī)軟件Commtest.exe，赫優(yōu)訊SYCON軟件（BASIC版本即可），IM153-1的ProfibusGSD文件； 

　　實(shí)現(xiàn)案例的基本步驟： 

　　1、完成配置圖接線，設(shè)備上電； 

　　2、運(yùn)行SYCON軟件，配置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，下載到PKV中； 

　　3、當(dāng)PKV與IM153建立通訊后運(yùn)行ModbusTCP客戶機(jī)軟件，控制SM322模塊的輸出點(diǎn)； 

　　四、SYCON軟件中的參數(shù)組態(tài) 

　　SYCON軟件是赫優(yōu)訊公司組態(tài)所有網(wǎng)絡(luò)通訊產(chǎn)品的統(tǒng)一的平臺(tái)，SYCON的BASIC版本可以到我公司在中華工控網(wǎng)的空間下載：http://m.casecurityhq.com/co/beichen-automation/download_view.asp?id=4975，注意這個(gè)版本只能組態(tài)一個(gè)主站和一個(gè)從站。 

　　SYCON組態(tài)步驟： 

　　1、打開SYCON軟件，新建PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)，插入DP主站PKV40-PB，站點(diǎn)地址設(shè)為0； 

　　2、選擇File菜單中的CopyGSD，選擇IM153-1的GSD文件：SIEM801D.GSD，添加到SYCON軟件庫中； 

　　注：SIEM801D.GSD文件可以從西門子網(wǎng)站上下載到； 

　　3、插入DP從站ET200M(IM153-1)至DP網(wǎng)絡(luò)，站點(diǎn)地址設(shè)為4； 

　　4、鼠標(biāo)雙擊IM153從站，在彈出的對(duì)話框中進(jìn)行從站模塊配置； 

　　5、保存參數(shù)配置，選中DP主站，選擇Online菜單的Download，將參數(shù)配置下載到PKV中； 

　　6、設(shè)置PKV的IP地址參數(shù)； 

　　下圖為ET200M從站的參數(shù)配置畫面： 

　　請(qǐng)注意：Slot1-3為空槽模塊配置，從Slot4開始才是實(shí)際的IM153-1后面的模塊。 

　　選擇Online菜單的StartDebugMode，然后選擇IM153-1從站，鼠標(biāo)右鍵選擇DeviceDiagnostic進(jìn)行從站診斷，下圖為IM153-1正常工作時(shí)的診斷畫面： 

　　選擇Tools菜單->PKV40-PB->PKV40SerialConfiguration，在彈出的對(duì)話框中選擇相應(yīng)的串口，然后點(diǎn)擊Connect按鈕連接到PKV，然后選擇Configuration菜單中的相關(guān)菜單設(shè)置PKV的IP地址和子網(wǎng)掩碼，如下圖所示： 

　　五、ModbusTCP客戶機(jī)通訊 

　　當(dāng)SYCON正確的組態(tài)數(shù)據(jù)下載到PKV40-PB中后，PKV40-PB即與ET200M實(shí)現(xiàn)Profibus-DP通訊，IM153-1模塊上的BF（BusFault）燈應(yīng)該自動(dòng)熄滅，PKV上的RUN燈常亮，ERR燈熄滅。 

　　在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行ModbusTCP客戶機(jī)軟件Commtest.exe，設(shè)置ModbusTCP服務(wù)器IP為192.168.1.99，連接后用FC15寫輸出，如下圖所示： 

　　上圖將從1開始的8個(gè)Coil全部寫1，可以看到SM322模塊的Q0.0-Q0.7全部被置位。 

　　六、結(jié)束語 

　　赫優(yōu)訊PKV網(wǎng)關(guān)集現(xiàn)場(chǎng)總線主站功能和以太網(wǎng)通訊于一身，并提供用戶簡(jiǎn)便的應(yīng)用配置軟件，對(duì)于那些單一品牌的控制系統(tǒng)方案，需要增加另一種現(xiàn)場(chǎng)總線從站控制但又無主站的情況下不妨可以考慮PKV的快速解決方案；另外，充分利用PKV的WinCE操作系統(tǒng)的功能和其現(xiàn)場(chǎng)總線側(cè)和以太網(wǎng)側(cè)完全開放的特點(diǎn)，我們可以開發(fā)一些特定的SoftPLC控制系統(tǒng)，喜歡做嵌入式應(yīng)用程序的工程師不妨嘗試一下。本案例得到了德國(guó)赫優(yōu)訊上海辦事處的支持，在此表示衷心感謝！ 

　　參考文獻(xiàn) 

　　[1]PKV協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)應(yīng)用和開發(fā)文檔（德國(guó)赫優(yōu)訊自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司） 

　　[2]ModbusTCP協(xié)議手冊(cè) 

　　作者： 

　　張　鵬　男?。?975--） 　工程師　　無錫市北辰自動(dòng)化技術(shù)有限公司（赫優(yōu)訊中國(guó)華東區(qū)分銷商） 

　　王海波　男（1982--）　工程師　　無錫市北辰自動(dòng)化技術(shù)有限公司（赫優(yōu)訊中國(guó)華東區(qū)分銷商）