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PROFINET转PROFIBUS从案例剖析网关模块的协议转换功能

news 来源：原创 2025/8/27 15:05:36

一、案例背景

在当下追求高效协同的工业自动化生产体系里，设备间的无缝互联互通堪称关键要素。某企业的生产车间中，有一台性能稳定的变频器，其配备的是PROFIBUS接口。与此同时，操控整个生产线的核心大脑——西门子1500 PLC，采用的却是PROFINET网络架构。这两种截然不同的接口协议，如同横亘在二者之间的鸿沟，使得变频器与1500 PLC无法直接进行数据交互，数据传输的通道就此阻断。如此一来，自动化系统内部各环节的协同运作大打折扣，集成度也难以提升，严重束缚了整体生产效率的提高。

此时，捷米特JM-DPM-PN网关成为解决这一难题的理想方案。这款网关专为实现PROFINET与PROFIBUS协议转换而设计，能在两者之间搭建起数据交互的桥梁。通过将变频器的PROFIBUS接口连接至JM-DPM-PN网关的对应端口，网关的PROFINET端口接入1500 PLC的PROFINET网络，再经过精准的参数配置，便可让原本接口不兼容的变频器顺利接1500PLC的PROFINET网络，实现数据的顺畅传输与指令的有效下达，提升整个自动化系统的运行效能。

PROFIBUS转PROFINET借网关模块实现变频器和西门子PLC协议互通(图1)

二.设备介绍

1.西门子1500PLC

S7-1500 PLC的CPU将微处理器、集成电源、输入和输出电路、内置PROFINET、高速运动控制I/O以及板载模拟量输入组合到一个设计紧凑的外壳中来形成功能强大的控制器。不同的CPU型号提供了各种各样的特征和功能，例如CPU1211C是入门型号，内存较少，通信方式也较少，但适用于中小型自动化项目，如自行工作的机器或控制建筑物内供暖、空调和通风的系统(HVAC)。

2. 捷米特JM-DPM-PN

捷米特JM-DPM-PN型网关实现ProfibusDP网络和Profinet网络之间无缝内部连接至控制系统及所连接的设备。该网关可实现在两个网络之间快速传输循环I/O数据。支持Profibus DP接囗的智能现场仪表、伺服、变频器、等多种设备,特别是在需要集成多种不同总线协议设备的场景中。

3.PROFIBUS DP 变频器

PROFIBUS DP 变频器是指支持 PROFIBUS DP 通信协议的变频器。它主要用于调节电机的转速和转矩，以满足不同工业应用场景下对电机运行的精确控制需求，同时可通过PROFIBUS DP 总线与其他设备进行高效的数据通信和交互。基于PROFIBUS DP协议，变频器作为从站，能与主站（如 PLC）进行高速、可靠的数据通信。主站可向变频器发送控制指令，如启动、停止、调速等命令，变频器则向主站反馈运行状态、故障信息等数据。用户可通过编程软件或操作面板对变频器的各种参数进行灵活配置，以适应不同电机和应用场景的需求，如设置电机的额定参数、控制模式、通信参数等。

三.配置连接方案

1, 把gsd文件导入到捷米JM-DPM-PN网关配置软件中, 双击上图红框中的程序，出现组态软件主界面导入Profibus从站的GSD文件，

PROFIBUS转PROFINET借网关模块实现变频器和西门子PLC协议互通(图2)

2, 添加Profibus主站。双击红框中的主站，在弹出的对话框中设置主站地址默认即可。

PROFIBUS转PROFINET借网关模块实现变频器和西门子PLC协议互通(图3)

3, 双击PROFIBUS-DP图标，在弹出的对话框中设置Profibus波特率，波特率为12M，在弹出的对话框中设置Profibus从站的站地址。

PROFIBUS转PROFINET借网关模块实现变频器和西门子PLC协议互通(图4)

4, 捷米JM-DPM-PN从站参数设置完成后配置其IO数据，将需要添加的从站IO数据按顺序添加到从站。单击Add按钮在弹出的对话框中添加IO数据模块捷米JM-DPM-PN。

PROFIBUS转PROFINET借网关模块实现变频器和西门子PLC协议互通(图5)

5, 保存生成的组态文件

PROFIBUS转PROFINET借网关模块实现变频器和西门子PLC协议互通(图6)

6, 在Profibus参数框单击导入配置文件按钮，在弹出的对话框中选择Profibus主站组态工具生成的配置文件，配置文件的扩展名为.bss。选择配置文件后单击打开按钮，对话框关闭。

PROFIBUS转PROFINET借网关模块实现变频器和西门子PLC协议互通(图7)

7, 捷米JM-DPM-PN配置文件导入成功后界面如下。通过Profibus从站参数中的站地址下拉框可以查看当前组态的所有Profibus从站。

PROFIBUS转PROFINET借网关模块实现变频器和西门子PLC协议互通(图8)

8, 点击下载配置按钮将组态参数下载到网关。

PROFIBUS转PROFINET借网关模块实现变频器和西门子PLC协议互通(图9)

安装GSD文件

9, 在博图软件主界面执行菜单选项/安装设备描述文件(GSD)，在弹出的对话框中安装网关的GSD文件。

PROFIBUS转PROFINET借网关模块实现变频器和西门子PLC协议互通(图10)

添加JM-DPM-PN网关

10, 在右侧硬件目录里找到网关，直接双击添加到网络。

PROFIBUS转PROFINET借网关模块实现变频器和西门子PLC协议互通(图11)

为JM-DPM-PN网关添加数据模块

11, 选择网关并双击，在弹出的设备视图中添加模块。

12, 添加的Input和Output的总数据量(字节数)要等于或大于网关组态的从站数据量.

PROFIBUS转PROFINET借网关模块实现变频器和西门子PLC协议互通(图12)

设置网关IP地址和设备名称

13, 在网络视图单击选中网关。设置网关的IP地址。设置网关的设备名称。

14, 参数下载成功后网关自动复位重启。至此网关和PLC参数配置完成。在监控表里监控对应的数据可以发现已经能正常通讯获取数据。

PROFIBUS转PROFINET借网关模块实现变频器和西门子PLC协议互通(图13)

四.数据采集及传输

捷米特JM-DPM-PN主要实现了在Profinet侧，网关作为Profinet从站设备工作，并且使用卡槽(slots)和子卡槽(sub-slots)用于数据交换;为客户提供网关的GSDML文件，通过加载GSDML文件并配置Profinet网络。在Profibus侧，该设备集成了Profibus DP主站接口，Profibus DP网络组态由配置软件完成，最多支持125个从站;由配置软件完成Profibus网络和Profinet网络数据的映射，通过网关完成Profibus网络和Profinet网络数据交换。

西门子1500PLC的以太网通讯方式丰富多样。CPU本体上集成有1个或2个以太网接口，可实现多种以太网通讯功能。其中S7通讯是西门子系列PLC之间实现的通讯;开放式通讯包含TCP通讯、ISO_ON_TCP 通讯、UDP通讯、Modbus TCP通讯等，其中Profinet通讯能实现传输速率快、内容多的通讯，最多能带16个IO Device。通过扩展的通讯模块能实现其他方式的通讯。

五、总结

捷米特JM-DPM-PN网关

在工业自动化领域应用广泛，主要用于实现不同协议设备间的互联互通。在很多企业中，已经构建了 Profibus DP 网络，但随着生产需求的变化，往往需要引入支持 ProfiNet 协议的新设备。此时，JM-DPM-PN网关就能发挥关键作用，它能无缝连接 Profibus DP 和ProfiNet这两种不同的网络，实现数据的高效交互。对于老旧设备的升级改造工作，该网关同样大显身手。通过连接老旧设备的 Profibus DP接口与新的ProfiNet 网络，不仅能让老旧设备融入新的自动化体系，还能提升整个系统的性能与可靠性。而且，借助JM-DPM-PN网关，企业能够更加便捷地对设备进行远程监控与维护，极大地提高了维护效率，降低了运维成本。此外，它还为数据采集和分析提供了有力支持，帮助企业获取更全面、准确的数据，为生产决策提供依据，推动工业自动化水平迈向新高度。

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