摘 要：本文以德國杜爾涂裝公司的廢氣處理控制系統為例，羅克韋爾公司的ControlLogix作為主控制器，系統中存在Ethernet/IP和ControlNet兩個通訊網絡，E+H公司的可視化記錄儀則提供一個PROFIBUS-DP接口，因此可以通過德國赫優訊netTAP100協議轉換網關來提供一種該設備連入通訊網絡的方案。

　　關鍵詞：netTAP100  Ethernet/IP  PROFIBUS-DP  設備聯網

　　1、引言

　　德國杜爾涂裝公司的廢氣處理設備可為汽車以及其它行業的油漆車間提供吸收系統，用于凈化油漆生產線產生的廢氣。該設備的控制系統使用羅克韋爾公司的ControlLogix作為主控制器，并且帶有Ethernet/IP接口及ControlNet接口的通訊模塊。ControlNet網絡用于連接用戶設備，Ethernet/IP網絡用于連接變頻器、人機界面，及E+H公司的可視化記錄儀，對現場數據進行存儲、顯示和分析。因為可視化記錄儀上提供了一個PROFIBUS-DP的從站接口，因此使用德國赫優訊公司的netTAP100系列網關中的NT100-RE-DP來實現兩者的通訊。

　　2、德國赫優訊netTAP100網關系列簡介

　　德國赫優訊公司的netTAP100網關系列充分使用了赫優訊netX網絡控制器靈活性的特點，提供了一種經濟、有效的聯網通訊解決方案，可支持各種現場總線（PROFIBUS、CANopen、DeviceNet、CC-Link）、各種實時以太網（PROFINET、Ethernet/IP、Modbus TCP、EtherCAT、Powerlink、SERCOS III）及各種串口通訊協議（ASCII、Modbus RTU、自定義串口協議）間的協議轉換，目前提供的轉換方案已達100余種。

　　NT100-RE-DP網關（如圖1）實現的是各種實時以太網到PROFIBUS-DP主從站間的轉換，通過下載不同的協議堆棧（Firmware），就能夠實現用戶所需要的實時以太網協議到PROFIBUS-DP間的轉換。

圖1 NT100-RE-DP網關

　　3、通訊系統構成

　　整個通訊系統的硬件結構如圖2所示，初步調試時使用CompactLogix，調試系統如圖3所示。羅克韋爾公司的CompactLogix 1769-L35E PLC作為主控制器，并提供一個Ethernet/IP主站接口，IP地址設置為192.168.0.10；赫優訊NT100-RE-DP網關作為Ethernet/IP網絡中的一個從站，IP地址為192.168.0.11，同時作為PROFIBUS-DP網絡中的主站，站地址設為1；E+H Memograph記錄儀作為PROFIBUS-DP網絡中的從站，站地址為9。

圖2 通訊系統結構

圖3 調試系統

　　4、通訊系統實現

　　要在一個控制系統中實現具有不同協議通訊接口的設備互連，則設備的通訊接口必須嚴格遵循協議標準，并且從站設備需提供一個統一的產品描述文件，如對于Memograph記錄儀，必須提供一個符合PROFIBUS協議規定的GSD文件；但是對于赫優訊NT100-RE-DP網關，能夠提供一個符合Ethernet/IP協議規定的EDS文件，但這不是必須的。

　　4.1 赫優訊NT100-RE-DP網關的配置

　　當NT 100第一次通過USB電纜與計算機相連并且上電后，計算機會自動檢測到該硬件，并提示安裝硬件驅動，該驅動保存在產品光盤的Driver\Windows目錄下。

　　對于NT100網關的配置及PROFIBUS網絡的組態，赫優訊提供基于FDT/DTM技術的統一網絡配置工具SYCON.net，該軟件隨產品光盤提供。對于Memograph記錄儀，其提供了一個GSD文件，打開SYCON.net后，選擇“Network”目錄下的“Import Device Description”可以導入該GSD文件。

　　配置完成后的界面如圖4所示：

圖4 網關配置

　　右擊Memograph記錄儀，選擇“Configuration”，對PROFIBUS從站的參數進行配置，主要配置輸入輸出字節數，該系統中分別使用了20個WORD的輸入和20個WORD的輸出，如圖5所示，單擊OK完成設置：

圖5 PROFIBUS Slave配置

　　右擊網關紅色圖標，選擇“Configuration”“PROFIBUS-DP Master”,選擇“Bus Parameters”，對PROFIBUS網絡參數及主站參數進行配置，如圖6所示，配置總線速率、主站地址及協議規定的其他參數。

圖6 Bus Parameters設置

　　選擇“Station Table”，對PROFIBUS網絡中的從站地址進行設置，這里，對Memograph記錄儀的地址設為9，如圖7所示，單擊OK完成設置：

圖7 Station Table設置

　　右擊網關紅色圖標，選擇“Configuration”“Ethernet/IP Adapter”，對Ethernet/IP從站的參數進行設置，包括IP地址及輸入輸出字節數，如圖8所示。此處的輸入輸出字節數必須不小于在PROFIBUS從站中配置的字節數。單擊OK完成設置：

圖8 Ethernet/IP Adapter設置

　　右擊網關紅色圖標，選擇“Configuration”“Gateway”，選擇Signal Mapping，進行PROFIBUS主站與Ethernet/IP從站中配置數據的映射，從而完成數據通訊功能，如圖9所示。需要注意的是，所有數據的傳輸方向都是從主站的角度來看的。因此Port X2中的Receive數據總是與Port X3中的Send數據對應，表示PROFIBUS從站發送數據至Ethernet/IP 主站；Port X2中的Send數據總是與Port X3中的Receive數據對應，表示Ethernet/IP 主站發送數據至PROFIBUS從站。

圖9 Signal Mapping設置

　　4.2 CompactLogix PLC的設置

　　對于Ethernet/IP網絡，CompactLogix作為主站，NT100作為從站，提供一個EDS文件。通過EDS Hardware Installation Tool軟件加載該EDS文件，如圖10所示：

圖10 導入NT100網關EDS文件

　　在RSLogix 5000軟件中，通過添加一個通用以太網模塊來配置NT100，如圖11所示。使用該軟件時須確保軟件與固件版本一致：

圖11 添加通用以太網模塊

　　配置該模塊時，首先設置模塊名稱、數據類型和IP地址，對于輸入字節的Instance ID，設置為101；對于輸出字節的Instance ID，設置為100；對于診斷字節的Instance ID，設置為102。輸入輸出字節必須與在網絡中設置Ethernet/IP Adapter時相同，如圖12所示。

圖12 通用以太網模塊配置

　　通過以上步驟，即可完成整個系統的配置。

　　5、小結

　　本文使用netTAP100網關系列中的NT100-RE-DP，使用其提供的PROFIBUS-DP協議與Ethernet/IP協議之間的轉換功能，從而實現了CompactLogix與Memograph可視化記錄儀之間的通訊。希望能通過本文的簡單介紹，幫助用戶實現各種設備聯網的需求。如有各種設備聯網需求，也可以致電德國赫優訊上海分公司。

　　參考文獻

　　[1] netTAP100_usermanual_en.              Hilscher Gesellschaft für Systemautomation mbH. 2008.

　　[2] CompactLogix系統快速入門.               Rockwell Automation, Inc. 2007.

　　[3] 1769-L35E CompactLogixTM系統用戶手冊   Rockwell Automation, Inc. 2004.

　　[4] Memogragh technical information        Endress+Hauser GmbH+Co. KG Instruments International