?一. 案例背景 ?在復雜的工業自動化場景中，企業常常會采用不同品牌的設備來構建生產系統。西門子SINAMICS G120變頻器以其高性能、高精度的速度和轉矩控制功能，在電機驅動領域應用廣泛。施耐德M580可編程邏輯控制器則以強大的邏輯控制和數據處理能力著稱，在自動化流程控制方面表現出色然而，這兩種設備使用不同的通信協議。需要使用捷米特JM-PNM-TCP進行協議轉換，便于與眾多不同廠家的設備進行數據交換。
二.設備介紹
1.捷米特JM-PNM-TCP 能夠實現 Modbus TCP 從站和 Profinet 主站之間的協議轉換，作為 Modbus TCP 從站可接入到 Profinet 網絡中，如連接到西門子 PLC;作為 Profinet 主站，可連接標準的 Profinet 從站設備。在工業自動化領域應用廣泛，適用于需要實現不同品牌、不同協議設備之間互操作的場景，比如在生產線控制、機器人系統、監控系統等場合，可方便地將儀表、閥島、電棍、IO 模塊、伺服電機與 Modbus TCP 接口的匯川、歐姆龍 PLC 或上位機等設備連接起來，實現數據的集中管理和控制 。
2. 西門子 SINAMICS G120 變頻器 采用模塊化設計，結構緊湊，節省空間，用戶可根據具體應用需求靈活選擇和組合不同的模塊，配置出理想的變頻器。創新的冷卻系統和帶涂層的電路板，可明顯提高變頻器的穩定性和使用壽命，使其能夠適應較為惡劣的工作環境支持硬件模塊熱插拔，可拆卸接線端子，方便進行維護和設備更換。同時，通過基本操作面板和MMC卡可進行參數拷貝，大大提高了設備維護和更換的效率。廣泛應用于整個工業與貿易領域，如汽車、紡織、印刷、化工、風機、水泵、壓縮機等行業，尤其適用于對控制精度、動態響應和節能要求較高的應用場景。
3. 施耐德 M580 ?采用先進的ARM架構微處理器，具備強大的運算能力，能高效處理復雜的工業控制任務。將標準以太網嵌入自動化控制器，應用于現場總線、控制總線和內部背板總線等所有通訊環節，實現與各種設備和模塊的無縫連接和通訊優化，包括配電、低壓回路、能源管理功能等設備。支持多種擴展模塊，可根據實際應用需求靈活擴展輸入輸出點數、通信接口、模擬量處理能力等，以適應不同規模和復雜程度的工業自動化項目。
三.配置連接方案
3.1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;?
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?2. 彈出對話框如下圖所示，選擇安裝位置，點擊下一步; ?
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?3.選擇是否創建桌面快捷方式，點擊安裝 ?
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?4. 安裝完畢 ?3.2網絡拓撲?
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?1. 配置工程的網絡拓撲圖如下 : 3.3 GSDML文件導入?
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?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)\PROFINET 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。?
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?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 : 3.4 PROFINET配置?
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?1. ?點擊文件--新建工程,選擇TCP2PN，JM-PNM-TCP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)Modbus TCP從站參數 (3)PNIO I/O映射里面 查看模塊I/O的基本命令。?
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?(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 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 :?
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?4. 搜索從站設備?
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?(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 :?
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?(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 5. 查看從站設備參數?
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?(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 :?
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?(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?
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?四.數據采集與傳輸 捷米特JM-PNM-TCP：在作為 Modbus TCP 從站時，JM-PNM-TCP 會與 Modbus TCP 主站設備建立連接，主站設備可以是 PLC、上位機等。主站會向 JM-PNM-TCP 發送數據請求指令，捷米特JM-PNM-TCP根據指令采集相應的數據，并將數據反饋給主站。比如在監控系統中，上位機作為 Modbus TCP 主站，向連接了各種儀表、閥島等設備的捷米特JM-PNM-TCP從站請求數據，捷米特JM-PNM-TCP則將這些設備的數據采集后傳給上位機。對于 Modbus TCP 網絡，捷米特JM-PNM-TCP同樣會對要傳輸的數據進行協議封裝，將數據轉換為符合 Modbus TCP 協議格式的數據包，然后通過以太網發送到 Modbus TCP 網絡中。在這個網絡中的其他設備，如支持 Modbus TCP 的 PLC、人機界面等，可以接收并解析這些數據包，獲取所需的數據信息。Modbus TCP 協議簡單、應用廣泛，使得不同廠家的設備能夠方便地進行數據交互。 西門子SINAMICS G120變頻器：G120變頻器的操作面板可直接顯示一些基本的運行參數，如頻率、電流、電壓、功率等，操作人員可現場直接讀取這些數據。部分操作面板還支持數據存儲功能，可將參數設置等數據備份到操作面板的存儲介質中，也可從操作面板將數據下載到變頻器中。當與支持Modbus RTU或USS協議的主站設備通信時，G120變頻器可根據主站的請求，將內部的參數和運行數據發送給主站。例如，主站可輪詢讀取多個變頻器的頻率設定值、實際運行頻率、電流值等數據，以實現對多個變頻器的集中管理和監控。主站也可通過Modbus RTU或USS協議向變頻器寫入控制指令和參數修改值，如修改變頻器的運行頻率、電機參數等。這兩種協議相對簡單，在一些小型自動化系統或對通信速率要求不高的場合應用較多。 施耐德 M580：M580 基于 EtherNet/IP 協議實現數據交換與通信。此協議以標準以太網技術為基礎，能與現有的以太網設備良好兼容，支持多種數據類型，包括數字、模擬、文本等，可滿足不同工業自動化應用的需求。通過該協議，M580 可與其他支持 EtherNet/IP 的設備，如工業機器人控制系統、過程控制系統等，進行高速、實時的數據傳輸，確保數據的可靠性和確定性。施耐德 M580 支持 Modbus 串口通訊協議，通過 RS-232 或 RS-485 串口與其他設備進行數據交互。這種方式適用于一些對數據傳輸速度要求不高、距離較近或設備本身只支持串口通信的場景。 五.總結 成功實現了西門子SINAMICS G120變頻器與施耐德M580 PLC之間的數據雙向傳輸。變頻器能夠將電機的運行狀態數據，如轉速、電流、轉矩、溫度等信息，通過Profinet 網絡傳輸至網關，捷米特JM-PNM-TCP完成協議轉換后，以MODBUS TCP協議格式將數據發送給施耐德M580 PLC。反之，M580 PLC也可將控制指令，如電機的目標轉速、啟停信號、轉矩設定值等經網關轉換后傳送給變頻器，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。
