三、 Modbus轉Profibus-DP網關PM-160的配置

　　PM-160是通用型Modbus/RS485/RS422/RS232到Profibus-DP的協議轉換網關，在網關RAM中建立了Modbus/RS485/RS422/RS232到Profibus-DP的映射數據區，由軟件實現Modbus/RS485/RS422/RS232到Profibus-DP的協議轉換和數據交換。凡具有RS485/422/232接口的設備（Modbus協議或者非標協議）都可以通過PM-160與現場總線Profibus-DP互聯。其中，PM-160在與Profibus-DP通訊是作為Profibus-DP從站，PM-160在與串口設備通信時，可以作Modbus主站、Modbus從站，也支持與非標串口設備實現數據透明傳輸。通過在西門子STEP7中注冊網關PM-160的GSD文件，即可在該編程軟件中對該網關進行相關硬件和軟件配置，完成相應的通訊功能。請見如下詳細的硬件和軟件配置方法：

　　1、 Modbus轉Profibus-DP網關PM-160的硬件配置

　　PM-160的Profibus-DP從站地址可以通過網關的硬件旋碼開關或者配置按鈕來設置。旋碼開關有兩位，左側位設置地址高位（十位），右側位設置地址低位（個位）。通過撥碼開關可設置網關PM-160處于正常運行狀態或者配置狀態。當PM-160處于配置狀態時，用戶可通過配套配置軟件設置相關讀寫命令和參數。

　　PM-160自帶標準Profibus-DP接口，用戶可使用標準Profibus-DP連接頭和標準的Profibus-DP電纜將其連接至Profibus-DP現場總線中。

　　PM-160提供RS485/422/232三種串口，Modbus從站、主站設備以及用戶非標串口設備可以通過這三種接口實現與網關PM-160的連接通訊。PM-160沒有內置終端電阻，在進行RS485通信時，請注意在RS485總線終端各添加一個終端電阻（120歐姆）。

2、 Modbus轉Profibus-DP網關PM-160的軟件配置

　　1） 使用配套軟件設置PM-160的現場總新和子網相關參數和命令

　　通過撥碼開關將PM-160設置為配置狀態，打開安裝的配置軟件（產品光盤或者訪問http://www.sibotech.net/DownLoad01.asp ）：

　　當實現PLC與DCS通信時，子網協議類型設置為Modbus從站，并設置串口通信波特率、數據位、奇偶校驗位、停止位、PM-160作為Modbus從站的地址、通信接口。其中，串口通信波特率、數據位、奇偶校驗位、停止位的設置應該和所連接的Modbus主站設備（DCS）一致；

　                                     　圖8 PM-160在Modbus側作Modbus從站（連接PLC和DCS）

　　當實現PLC與Modbus設備通信時，子網協議類型設置為Modbus主站，并設置串口通信參數、通訊傳輸模式、通信接口等。其中，串口通信參數的設置應該和所連接的Modbus從站設備一致：

　　                 圖9 PM-160在Modbus側作Modbus主站（連接PLC和Modbus從站）

　　其中，圖9中的“節點-1”表示連接的從站設備地址為1，配置了“讀保持寄存器”和“預置多個寄存器”兩條命令，表示網關讀取了從站對應地址的數據，并且能夠輸出數據到Modbus從站設備，命令配置方法如下：

　                                       　圖10 PM-160在Modbus側作Modbus主站（命令配置）

　　Modbus寄存器起始地址：用戶輸入目標采集數據的Modbus寄存器起始地址；

　　數據個數：目標數據的寄存器個數或者線圈條數；

　　內存映射起始地址：Modbus從站設備數據的對應內存緩沖區地址。

　　當實現PLC與非標協議設備通信時，子網協議類型設置為通用模式，并設置串口通信參數、控制方式、通信接口等。其中，串口通信參數的設置應該和所連接的非標串口設備（現場智能儀表）一致：PM-160支持的通用模式即透明傳輸模式，用戶可通過數據中的數據長度和事務序列號以判斷數據完整性和是否是一幀新的數據。

　                                                                      　圖11 通用模式

　　2） 在STEP7中對網關M-160進行組態設置

　　在STEP7的硬件組態界面，導入PM-160對應的GSD文件，把PM-160的配置文件添加到STEP7的設備配置庫中。用戶可在硬件組態界面找到注冊的設備：Catalog-》PROFIBUS DP-》Additional Field Devices-》General-》CONVERTER-》PM-160。

　　                                                                             圖12 組態界面

　　將PM-160添加到STEP7的組態頁面后，可以插入相應的數據塊進行映像區地址映射。PM-160提供的數據塊如下：

　                                                                　圖13 PM-160提供的數據塊

推動需要的輸入輸出數據塊到網關對應的槽位。如下圖所示，將數據塊“24Words Input，24Words Output”拖動到Profibus-DP從站地址為3的PM-160的槽位中，此時，對應的映射區地址分別為256，PLC程序需通過PIW256（PIB256）或者PQW256（PQB256）對相應的數據進行尋址訪問。

　　                                                                   圖14 PLC映像區起始地址（命令配置）#p#分頁標題#e#

四、 數據讀寫

　　1、DCS讀寫PLC數據

　　DCS作為Modus主站通過PM-160讀寫PLC數據，使用04H功能碼讀數據，對應的寄存器起始地址為0H（30001H），使用10H（03H）功能碼寫數據，對應的寄存器起始地址為0H（40001H）。

　　2、PLC讀寫現場智能儀表數據

　　1） PLC讀寫Modbus從站設備數據

　　PLC通過PM-160發送Modbus主站指令讀寫現場串口設備數據。映像區起始地址和網關內存映射起始地址對應關系如下：以圖14中的配置為例。

　　                                    圖15 PLC通過PM-160讀寫Modbus從站設備數據地址對應關系

　　2） PLC讀寫非標串口設備數據

　　PLC的輸入映射區前兩個字節分別表示接收的串口數據長度和事務序列號，其它為接收到的數據。事務序列號變化，表示接收到了一幀新的串口數據。其中，可通過配置軟件設置是否開啟串口數據長度功能。PLC的輸出映射區前兩個字節分別表示發送的串口數據長度和事務序列號，其它為要發送的串口數據。事務序列號變化，PLC發送相應長度的串口數據。

五、 結束語

　　在該系統中，Modbus轉Profibus-DP網關PM-160扮演了三種角色：建立Modbus主站和Profibus-DP主站之間的連接通信（Modbus主站模式）；建立Modbus從站和Profibus-DP主站之間的連接通信（Modbus從站模式）；建議非標串口設備和Profibus-DP主站之間的連接通信（通用模式）。自本通信系統運行以來，整個系統通訊正常，有效保證了整個水利工程控制系統的正常運行。使用上海泗博自動化的Modbus轉Profibus-DP網關可以極大地方便自動化工業現場的控制和操作。