ProfiNet转EtherNet/IP实现西门子S7-1200 PLC与光伏电站监控系统连接通讯的配置案例
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一、案例背景
某大型光伏电站需要对站内的各类设备进行集中监控和管理,其中部分逆变器和汇流箱采用 EtherNet/IP 协议通信,而电站的监控系统采用ProfiNet协议与上位机进行数据交互,因此需要实现两种协议之间的转换。
二、硬件设备
undefined 西门子S7-1200 PLC
undefined 光伏电站监控系统:支持标准的EtherNet/IP及ProfiNet协议
undefined 捷米特JM-PN-EIP协议网关:用于实现ProfiNet网络与EtherNet/IP协议网络之间的数据通讯转换。一侧为ProfiNet从站,一侧为EtherNet/IP从站。
三、设备配置及安装
undefined 捷米特JM-PN-EIP网关:在光伏电站的控制室内安装多个JM-PN-EIP网关,每个网关通过EtherNet/IP接口与一组逆变器和汇流箱相连,采集它们的运行数据,如发电量、电压、电流等。然后通过ProfiNet接口将数据传输给监控系统中的西门子S7-1200系列PLC。
undefined 工业计算机:作为监控系统的上位机,运行监控软件,通过ProfiNet与PLC通信,实时显示光伏电站的设备运行状态和发电数据,并进行数据分析和故障报警等功能。
undefined 光纤收发器:由于光伏电站占地面积较大,部分设备距离控制室较远,采用光纤收发器将以太网信号转换为光纤信号进行远距离传输,确保数据的稳定传输。
四、技术指标
undefined 捷米特JM-PN-EIP一侧为ProfiNet从站,一侧为EtherNet/IP从站。
undefined 支持ProfiNet双以太网 100 Mbit/s,RJ45 插头;
undefined 支持周期数据交换、非周期数据读、写;
undefined 支持诊断数据和故障读取;
undefined 最大从站个数128个;单个从站支持最大数据1440bytes IN+1440bytes OUT; 最大输入输出数据1.5Kbytes;
五、配置步骤
undefined 安装并固定捷米特 JM-PN-EIP网关,连接好电源和网络接口,确保网关正常工作。
undefined 在PLC的编程软件中,添加JM-PN-EIP网关作为ProfiNet从站设备,并进行组态配置,设置网关的输入输出字节长度、设备名称等参数,使其与监控系统的通信要求相匹配。
undefined 配置工程的网络拓扑图如下 :
undefined
undefined 4.2.3 GSDML文件导入
undefined 将PROFINET 从站GSDML文件复制至软件安装路径下的GSDML文件夹中,例如:C:\Program Files (x86)1PROFINET Manager\GSDML或者通过菜单栏“选项”中的“操作”选择导入GSDML实现GSDML加载;点击“导入GSDML”弹出“选择导入的文件”对话框,查找GSDML的路径文件打开即可;或者点击
来进行快捷添加GSDML文件导入完成之后可以选择重启软件进行更新GSDML目录文件,也可以点击快捷栏
来进行更新GSDML目录文件。
undefined 在EtherNet/IP网络侧,根据逆变器和汇流箱的通信协议和参数,配置网关的EtherNet/IP从站模式,与设备建立通信连接,并设置数据采集的周期和方式。
1. 点击主站,选择EIP参数进行设置,如下如所示:
➢ 输入长度,输出长度,设置EIP通讯数据长度
➢ 总线离线动作 清空:当PROFIBUS DP主站掉线后,将主站所发最后一次数据清零 保持:当PROFIBUS DP主站掉线后,将保持主站所发最后一次数据。
➢ 从站离线动作 清空:当PROFIBUS DP从站掉线后,将从站最后一次
数据清零。
➢ 清空: 当PROFIBUS DP从站掉线后,将保持从站所发最后一
次数据。
undefined 在工业计算机上安装并配置监控软件,通过ProfiNet与PLC建立连接,读取PLC中的光伏设备运行数据,并进行可视化显示和数据分析处理。
undefined 六、运行与测试
undefined 完成上述配置后,将设备分别进行正确连接。
undefined 给系统上电,观察PLC和设备的运行状态。
undefined 通过监控PLC中的数据以及观察变频器的实际运行情况,验证通讯是否正常。例如,可以在PLC中编写程序读取变频器的运行参数,如频率、电流等,并在程序中进行相应的处理和控制。
undefined 七、实施效果:捷米特 JM-PN-EIP 网关的应用使得光伏电站内不同协议的设备能够实现互联互通,监控系统能够实时获取全面的设备运行数据,提高了电站的运行管理效率和故障预警能力。通过对发电数据的实时分析和优化调度,进一步提高了光伏电站的发电效率和经济效益,同时降低了运维成本和人力投入。
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