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上海泗博Modbus转PROFIBUS DP适配器PM-125在某污水处理系统中的应用

2018-10-11 13:56:27 2775 适配器变频器

上海泗博Modbus转PROFIBUS DP适配器PM-125在某污水处理系统中的应用

摘要：某工程的污水处理系统中，需要将西门子300系列PLC和鼓风机中的变频器之间进行数据交换。西门子300系列PLC是PROFIBUS DP协议的，而变频器却是Modbus RTU协议的，因此两者之间无法直接进行数据交换。使用我公司产品PM-125作为中间转换，实现两种不同协议之间的通讯，正是解决这一问题的最佳解决方案。

我公司生产的适配器PM-125是一款实现串口和PROFIBUS DP协议之间数据通讯的产品。凡具有RS485接口的Modbus协议设备都可以使用本产品实现与现场总线PROFIBUS的互连。如：具有Modbus协议接口的变频器、电机启动保护装置、智能高低压电器、电量测量装置、各种变送器、智能现场测量设备及仪表等等。

关键词：Modbus转PROFIBUS DP 串口转PROFIBUS DP 污水处理 RS485转PROFIBUS DP 西门子S7-300

1. 系统架构

现场的S7-300PLC是作为PROFIBUS DP的主站，变频器作为Modbus从站。因此，该项目中PM-125在PROFIBUS DP侧作为从站，在Modbus侧作为主站使用。

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image003.gif

2. 系统功能

在此系统中，变频器将其数据（操作频率、电压、电流、温度值等）通过RS485串口传递到PM-125中，然后S7-300PLC通过DP端口从PM-125处获得变频器的数据；同理，S7-300PLC通过PROFIBUS DP端口将数据发送给PM-125，然后PM-125发送写命令，将PROFIBUS DP输出的数据写入到变频器中，从而实现PROFIBUS DP到Modbus协议的转换。

3. 接线（示意图）

PM-125上接线只需连接3处：电源连接24V直流电源，RS485口连接到变频器上，PROFIBUS DP（DB9端口）连接到西门子300PLC上。

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image005.jpg 图太丑了想办法更换

4. 配置

使用PM-125之前，需要对PM-125进行配置，使用我公司提供的免费的配置软件PMA-123即可轻松配置该产品。PM-125中的配置完全根据变频器中的各种参数及命令和寄存器地址（物理点表）来配置。

注意：上下载配置时需要在PM-125的配置模式下进行。

变频器的各项参数说明

（每种设备的通讯说明格式描述不同，但内容基本相同。此处列举本案例中使用的变频器的使用说明书的部分内容，仅供参考。）

变频器使用如下数据结构：通讯波特率：19200bps，数据位：8，奇偶校验位：无，停止位1

变频器的从站ID号是：1（可设置）

变频器使用Modbus命令为：03号读保持寄存器和06号预置单个寄存器。

通信数据地址的定义：

该部分是通信数据的地址定义，用于控制变频器的运行、获取变频器状态信息及变频器相关功能参数设定等。

功能码参数地址表示规则：

变频器参数的功能码也是寄存器地址，即各参数地址为该参数去掉小数点后的十进制数。

举例如下：

Ø 功能码F0.03（电流）地址：3（十六进制两字节表示00H03H）

Ø 功能码F0.05（转速）地址：5（十六进制两字节表示00H05H）

Ø 功能码F1.07（加速时间）地址：107（十六进制两字节表示00H6BH）

Ø 功能码F1.08（减速时间）地址：108（十六进制两字节表示00H6CH）

想要采集的变频器中的数据地址为：（变频器使用说明书-第六章功能参数表）

功能代码	名称	设置范围说明	最小单位	出厂值	页码
F1.05	最大操作频率	最小操作频率~400.00HZ	0.01	50	52
F1.06	最小操作频率	0.00~最大操作频率	0.01	0	52
F1.07	加速时间	0~6000.0S	0.1	变动	53
F1.08	减速时间	0~6000.0S	0.1	变动	53
F1.19	V/F最高电压	V/F中间电压~500.0V	0.1	380	53

对上面5个地址的参数进行“读/写”操作

PMA-123配置软件使用说明如下

安装好该配置软件以后，打开PMA-123，选择PM-125，点击“确定”：

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image007.jpg

现场总线：默认即可

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image009.jpg

子网：

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image011.jpg

增加节点：注意“从站地址”要设置为变频器的ID

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image013.jpg

增加命令：

根据要读取的变频器的参数的地址，配置了以下读、写命令。只需配置命令中的“Modbus寄存器起始地址”和“数据个数”，待所有命令添加完成后，点击工具栏上的“自动映射”即可。

增加读命令：03号读保持寄存器

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image015.jpg

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image017.jpg

增加写命令：06号预置单个寄存器，数据个数只能为1个，不可更改，所以要添加5条：

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image019.jpg

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image021.jpg

所有的命令增加完成以后，点击工具栏上的“自动映射”按钮file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image023.jpg，点击“是”：

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image025.jpg

到此，PM-125的配置完成。

将适配器PM-125上电，双击按钮，使其进入“CF”配置状态，点击工具栏上的下载按钮file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image027.jpg，选择好电脑所用的RS485连接线的串口，完成下载：

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image029.jpg

PROFIBUS DP端的PLC组态软件设置

PROFIBUS DP端只需在PLC的组态软件中导入GSD文件，拖动好输入/输出数据块，设置好DP地址即可。

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image031.jpg

配置好下载成功以后，就可以开始数据传输了。在Modbus一端，PM-125循环发送读命令，将变频器的数据读取上来，传递到PLC中去；在PROFIBUS DP端，PLC将数据值更改，通过PM-125发送写命令，从而控制变频器中的各项参数。

变频器		PM-125			S7-300PLC
Modbus从站		Modbus主站	DP从站		PROFIBUS DP主站
		输入缓冲区	输出缓冲区		PIW	PQW
105	最大操作频率	00H	4000H		272	272
106	file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image032.gif最小操作频率	02H	4002H	file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image033.gif	274	274
107	加速时间	04H	4004H		276	276
108	减速时间	06H	4006H		278	278
119	V/F最高电压	08H	4008H		280	280