ProfiNet轉EthernetIP西門子ET200SP與羅克韋爾CompactLogix5380通訊案例
案例背景
西門子ET 200SP主要基于ProfiNet通信協議,而羅克韋爾CompactLogix 5380通常采用Ethernet/IP協議。在實際生產場景中,例如汽車制造生產線,既有西門子的自動化設備用于精確的電機控制和傳感器數據采集,又會有羅克韋爾的PLC用于整體生產線的流程控制和邏輯運算。為了實現這些不同品牌設備之間的協同工作,就需要使用捷米特JM-PNM-EIP讓ET 200SP采集的數據能夠被CompactLogix 5380有效利用,反之,CompactLogix 5380的控制指令也能傳遞給ET 200SP控制的設備。
設備介紹
1.捷米特JM-PNM-EIP
能夠實現EtherNet/IP主站網絡中的設備和Profinet從站網絡中的設備之間的相互轉換,打破不同工業通信協議之間的壁壘,讓不同協議的設備能夠互聯互通、協同工作。與NT 151-RE-RE具有相同功能可以進行替換。可應用于支持Profinet接口的HMI、IO、儀表、執行器、傳感器、變頻器、電機等設備與羅克韋爾PLC等基于EtherNet/IP協議設備的通訊。
2.西門子ET 200SP
結構極為緊湊,性能出色,具備高可用性,可根據客戶需求定制,能輕松集成到系統中,長期可靠且性價比高。采用推入式技術,布線無需工具;新的布線布置提高了布線可及性;彩色標簽和參考標簽板等讓布置清晰;模塊和接線盒在操作過程中可互換,且帶有基本單元的 I/O 模塊有機械編碼防止互換;還具備按通道診斷功能 。
3. 羅克韋爾CompactLogix 5380
配備 1 千兆嵌入式 Ethernet/IP 端口,支持 CIP 安全連接、I/O 和安全設備,通信速度快且穩定,可滿足工業自動化系統中大量數據的快速傳輸需求。具有較高的運行速度和處理能力,能夠快速響應各種控制任務,減少系統的延遲和卡頓,提高生產效率提供增強的診斷和故障處理功能,能夠實時顯示控制器狀態和故障信息,通過診斷指示燈可直觀了解通信狀態、模塊健康狀況和 I/O 模塊活動,幫助技術人員快速定位和解決問題,減少停機時間。
配置連接方案
3.1配置模塊
1. 正確連接電源,通過PN口將PNM-EIP與PC相連,給PNM-EIP上電;
2. 打開PROFINET Manager,根據需求在配置軟件中進行配置,包PN主站、從站屬性參數等;
3. 在PROFINET Manager中配置相應的組態,包括要配置的模塊,目標設備的 IP地址及設備名稱;
4. 點擊工具欄中的“生成程序”、“下載 程序”按鈕,將配置下載到PNM-EIP中
5. 等待大約 10秒目標設備會與 PNM-EIP之間建立連接,此時PN指示燈燈常亮。
3.2軟件安裝
1. 雙擊安裝包,提示使用PROFINET Manager安裝程序,點擊下一步;
2.彈出對話框如下圖所示,選擇安裝位置,點擊下一步;
3.選擇是否創建桌面快捷方式,點擊安裝
4.安裝完畢
3.3網絡拓撲
1. 配置工程的網絡拓撲圖如下 :
3.4 GSDML文件導入
1. 將PROFINET 從站GSDML文件復制至軟件安裝路徑下的GSDML文件夾中,例如:C:\Program Files (x86)1PROFINET Manager\GSDML或者通過菜單欄“選項”中的“操作”選擇導入GSDML實現GSDML加載;點擊“導入GSDML”彈出“選擇導入的文件”對話框,查找GSDML的路徑文件打開即可;或者點擊來進行快捷添加GSDML文件導入完成之后可以選擇重啟軟件進行更新GSDML目錄文件,也可以點擊快捷欄
來進行更新GSDML目錄文件。
2. 查看PROFINET 從站GSDML已添加至設備窗口“從屬設備”樹狀結構下,如下圖所示 :
3.5 PROFINET配置
1.新建工程
(1)點擊文件--新建工程,PNM-EIP添加成功并生成PROFINET總線網絡,或者點擊狀態欄第一個選項可快速生成工程,如下圖所示 :
2.查看主站設備參數
(1)PN IO主站參數里查看主站名稱IP地址設置主站的通訊周期,
(2)EIP參數里面配置PNM-EIP作為EIP從站時輸入輸出長度以及IP參數。
(3)PNIO I/O映射里面 查看模塊I/O的基本命令。
(4)點擊模塊信息,可以查看模塊的基本信息。如下圖所示 :
3. 添加從站設備
(1)點擊右側設備列表,選擇你要添加的從站設備雙擊或者右鍵點擊添加到配置來添加設備,添加完成設備會在左側工程中顯示,如下圖所示 :
4. 添加從站設備
(1)點擊右側設備列表,選擇你要添加的從站設備雙擊或者右鍵點擊添加到配置來添加設備,添加完成設備會在左側工程中顯示,如下圖所示 :
5. 搜索從站設備
(1)鼠標選中任意從站設備,單擊右鍵選擇分配設備名稱,進入圖下所示界面 :
(2)點擊更新列表,點擊分配設備名稱,寫入成功后從站設備名稱更新為 GXPI-DIO16-E-1
6. 查看從站設備參數
(1)在“從站列表”標簽頁,配置從站設備網絡參數,點擊slot (0x0)可以查看包括IP地址子網掩碼、網關地址、IO的通訊周期和看門狗的通訊周期,配置完成點擊“確認”,如下圖所示 :
(2)點擊slot(0x1)可以查看輸入輸出的命令,如下圖所示 :
(3)點擊主站,選擇PNIO I/O映射,可以在主站里查看每個從站的輸入輸出命令和I/O映射
總結
成功實現了西門子ET 200SP與羅克韋爾CompactLogix 5380之間的數據雙向傳輸。ET 200SP能夠將其所連接的現場設備采集到的各種數據,如溫度、壓力、位置等信息,通過ProfiNet網絡傳輸至網關,網關完成協議轉換后,以 Ethernet/IP協議格式將數據發送給羅克韋爾CompactLogix 5380。反之,CompactLogix 5380也可將控制指令,如電機的啟停信號、速度設定值、閥門的開度控制等經網關轉換后傳送給ET 200SP,從而實現了精確的遠程控制與實時數據監控,數據傳輸的準確性與及時性得到有效保障,滿足了工業生產過程中對設備控制與狀態監測的要求。
在實際應用場景中,如自動化生產線、智能工廠等,這種跨品牌設備的通訊使得整個系統能夠協同高效運行。例如,在一條由多種設備組成的自動化包裝生產線中,西門子ET 200SP可用于控制包裝機械的傳感器和執行器,采集包裝過程中的位置、壓力等數據,羅克韋爾CompactLogix 5380則負責整個生產線的邏輯控制與流程管理。CompactLogix 5380根據生產工藝要求和ET 200SP反饋的數據,通過與ET 200SP的通訊,實時調整包裝機械的運行參數,優化生產過程中的速度匹配、壓力控制等,提高了生產系統的自動化程度與生產效率,降低了設備故障率與能源消耗。

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