摘要：本文介紹了如何利用赫優訊協議轉換網關PKV40-PB實現西門子DP從站ET200M與ModbusTCP客戶機的通訊。
關鍵詞:現場總線PROFIBUS-DPModbusTCPET200M赫優訊PKV網關嵌入式係統
Abstract:ThispaperintroduceshowtousetheProtocolconversiongatewayPKV40-PBtorealizethecommunicationbetweenSIEMENSPROFIBUSslaveET200MandModbusTCPClient.
Keywords:FieldBus,PROFIBUS-DP,ModbusTCP,ET200M,HilscherPKV40,EmbeddedSystem
一、赫優訊PKV40/50網關介紹
赫優訊（Hilscher）PKV40/50網關基於WinCE嵌qian入ru式shi操cao作zuo係xi統tong，一yi個ge端duan口kou為wei現xian場chang總zong線xian主zhu站zhan，另ling一yi個ge端duan口kou為wei以yi太tai網wang端duan口kou，因yin此ci它ta支zhi持chi現xian場chang總zong線xian主zhu站zhan和he以yi太tai網wang協xie議yi的de協xie議yi數shu據ju交jiao換huan，通tong過guo簡jian單dan的de配pei置zhi軟ruan件jian即ji可ke實shi現xian兩liang種zhong不bu同tong協xie議yi之zhi間jian的de自zi動dong轉zhuan換huan。
PKV40係列產品可以進行的協議轉換包括：
1、PKV40-ASIM：ASI總線主站至以太網
2、PKV40-COM：CANopen總線主站至以太網
3、PKV40-DNM：DeviceNet總線主站至以太網
4、PKV40-IBM：InterBus總線主站至以太網
5、PKV40-MBP：ModbusPlus總線主站至以太網
6、PKV40-PB：Profibus總線主站至以太網
PKV50係列產品可以進行的協議轉換包括：
1、PKV50-COM：CANopen總線主站至以太網
2、PKV50-DNM：DeviceNet總線主站至以太網
3、PKV50-PB：Profibus總線主站至以太網
PKV40采用486/66MHzCPU，PKV50采用586/133MHzCPU，兩者都基於嵌入式操作係統WinCEV3.0；相比於PKV40來說，PKV50具有更大的內存空間，並且特別適合於軟PLC（SoftPLC）的開發。
二、PKV的軟硬件結構和應用特點
對於型號PKV40-PB來說，其內部嵌入了赫優訊的通訊模塊COM-PB，因此它是一個Profibus主站；同時嵌入式主板上提供了一個以太網通訊口，因此它也可以實現以太網通訊，所有通訊功能的實現由內部FLASH中的EXE程序來執行，下麵是PKV的內部軟件結構圖和內部FLASH程序：
如上圖所示，COM通訊模塊實現Profibus主站功能，當使用SYCON配置軟件通過COMServer將從站配置信息下載到COM模塊後，COM即自主地與外部連接的DP從站實現通訊；同時，PKV內部FLASH集成的程序MbrTcp.exe實現了COM與外部ModbusTCP客戶機的數據交換，因此我們可以通過ModbusTCP客戶機來控製DP從站的IO；另外我們看到PKV內部集成了一個JavaSrv.exe，它是一個Java服務器，因此我們可以編寫集成JavaApplet的HTML網頁，然後傳送到PKV的FLASH中，然後我們就可以在遠程PC機上通過IE瀏覽器來讀寫PKV內部的DP從站數據。
另外，如果你希望將DP從站的IO邏輯控製直接編寫成EXE文件，即相當於軟PLC一樣在PKV中運行也是可以的。因為PKV基於開放的WinCE係統，所有的接口都是開放的，包括COM端的驅動都可以在隨機光盤中找到；當然，你需要采用嵌入式開發平台來編譯你的EXE，如微軟公司的eMbeddedVisualC++。
三、應用PKV40-PB網關實現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係列中的IM153-1（訂貨號6ES7153-1AA03-0XB0）作為PKV連接的從站，上位計算機采用ModbusTCP客戶機軟件來實現通訊。整個配置如下圖：
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，同時擴展了一塊16DO的SM322模塊以方便觀察數據交換；PC機上運行ModbusTCP客戶機軟件，與作為ModbusTCP服務器的PKV通訊，PKV以太網端口IP為192.168.1.99。采用赫優訊SYCON軟件來完成PKV的通訊組態。
案例的目的是實現在PC機上通過FC15（寫多個Coil）功能來控製SM322模塊的輸出點。
完成本案例所需要的基本軟硬件配置：
1、赫優訊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、集成以太網卡和RS232串口的計算機一台；
4、Profibus電纜和兩個網絡插頭；
5、以太網通訊線和交換機；
6、RS232通訊線一根（2/3交換，5接5），用於PKV的配置；
7、ModbusTCP客戶機軟件Commtest.exe，赫優訊SYCON軟件（BASIC版本即可），IM153-1的ProfibusGSD文件；
實現案例的基本步驟：
1、完成配置圖接線，設備上電；
2、運行SYCON軟件，配置網絡參數，下載到PKV中；
3、當PKV與IM153建立通訊後運行ModbusTCP客戶機軟件，控製SM322模塊的輸出點；
四、SYCON軟件中的參數組態
SYCON軟件是赫優訊公司組態所有網絡通訊產品的統一的平台，SYCON的BASIC版本可以到我公司在中華工控網的空間下載：http://www.kadhoai.com.cn/co/beichen-automation/download_view.asp?id=4975，注意這個版本隻能組態一個主站和一個從站。
SYCON組態步驟：
1、打開SYCON軟件，新建PROFIBUS網絡，插入DP主站PKV40-PB，站點地址設為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站上下載到；
3、插入DP從站ET200M(IM153-1)至DP網絡，站點地址設為4；
4、鼠標雙擊IM153從站，在彈出的對話框中進行從站模塊配置；
5、保存參數配置，選中DP主站，選擇Online菜單的Download，將參數配置下載到PKV中；
6、設置PKV的IP地址參數；
下圖為ET200M從站的參數配置畫麵：
請注意：Slot1-3為空槽模塊配置，從Slot4開始才是實際的IM153-1後麵的模塊。
選擇Online菜單的StartDebugMode，然後選擇IM153-1從站，鼠標右鍵選擇DeviceDiagnostic進行從站診斷，下圖為IM153-1正常工作時的診斷畫麵：
選擇Tools菜單->PKV40-PB->PKV40SerialConfiguration，在彈出的對話框中選擇相應的串口，然後點擊Connect按鈕連接到PKV，然後選擇Configuration菜單中的相關菜單設置PKV的IP地址和子網掩碼，如下圖所示：
五、ModbusTCP客戶機通訊
當SYCON正確的組態數據下載到PKV40-PB中後，PKV40-PB即與ET200M實現Profibus-DP通訊，IM153-1模塊上的BF（BusFault）燈應該自動熄滅，PKV上的RUN燈常亮，ERR燈熄滅。
在計算機上運行ModbusTCP客戶機軟件Commtest.exe，設置ModbusTCP服務器IP為192.168.1.99，連接後用FC15寫輸出，如下圖所示：
上圖將從1開始的8個Coil全部寫1，可以看到SM322模塊的Q0.0-Q0.7全部被置位。
六、結束語
赫優訊PKV網(wang)關(guan)集(ji)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)主(zhu)站(zhan)功(gong)能(neng)和(he)以(yi)太(tai)網(wang)通(tong)訊(xun)於(yu)一(yi)身(shen)，並(bing)提(ti)供(gong)用(yong)戶(hu)簡(jian)便(bian)的(de)應(ying)用(yong)配(pei)置(zhi)軟(ruan)件(jian)，對(dui)於(yu)那(na)些(xie)單(dan)一(yi)品(pin)牌(pai)的(de)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)方(fang)案(an)，需(xu)要(yao)增(zeng)加(jia)另(ling)一(yi)種(zhong)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)從(cong)站(zhan)控(kong)製(zhi)但(dan)又(you)無(wu)主(zhu)站(zhan)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)不(bu)妨(fang)可(ke)以(yi)考(kao)慮(lv)PKV的快速解決方案；另外，充分利用PKV的WinCE操作係統的功能和其現場總線側和以太網側完全開放的特點，我們可以開發一些特定的SoftPLC控製係統，喜歡做嵌入式應用程序的工程師不妨嚐試一下。本案例得到了德國赫優訊上海辦事處的支持，在此表示衷心感謝！
參考文獻
[1]PKV協議轉換網關應用和開發文檔（德國赫優訊自動化係統有限公司）
[2]ModbusTCP協議手冊
作者：
張 鵬 男 （1975--） 工程師 無錫市北辰自動化技術有限公司（赫優訊中國華東區分銷商）
王海波 男（1982--） 工程師 無錫市北辰自動化技術有限公司（赫優訊中國華東區分銷商）