RS485/RS232转PROFINET(PROFINET转RS232/RS485转)网关连接西门子PLC和霍尼韦尔工业条码扫描枪配置案例

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描述

前言:

由于PROFINET网络协议逐渐在各种行业中得到广泛应用,同时条码技术的成熟和广泛应用,生产厂家采用条码标识其产品,在生产、库存、发货、销售、售后中采集产品信息,将扫码扫上来的数据要传送在PROFINET网络,这种需求越来越多的情况下,不同协议之间可以实现协议转换就尤为重要,此方案是以微硬创新协议转换网关为例,介绍如何实现PROFINET和RS232/RS485串口自由协议的数据交换,实现RS485/ RS232转PROFINET,或者PROFINET转RS485/RS232数据通讯。

项目概述:

本项目现场是在国内某自动化项目,该PLC系统使用的是西门子S7-1200 PLC,支持 PROFINET 工业以太网协议;工业条码扫码枪,提供 RS23和RS485串口,支持自家公司定义的连续输出协议俗称串口自定义协议;协议转换网关为微硬创新PROFINET转RS232/RS485协议转换网关PNRS232-K20或者PNRS485-K20

项目拓扑图:

西门子

项目目的:

通过RS485/RS232转PROFINET网关完成协议转换之后,实现PLC通过RS232/RS485串口和扫码枪连接,采集扫码枪扫上来的数据要传送在PROFINET网络,本案例中,汽车生产线上的条码打印机,根据底盘排产计划打印整车VIN号,扫描整车VIN号俗称十七位码,它包含了车辆的生产厂家、年代、车型、车身型式及代码、发动机代码及组装地点等信息,并且读入VIN码数据库、VIN码历史数据库、重复打标库等数据管理系统,系统不允许重复打标,如发现重复打标,计算机报警等操作,并可以查询统计功能,方便进行现场维护和数据分析。

项目方案:

由于扫码枪有RS232/RS485通讯接口,支持串口自定义协议,作为从站,PLC 支持 PROFINET以太网通讯协议,作为 PROFINET 主站, PLC和扫码枪的协议是不同的,所以PLC是不能直接采集扫码枪的数据的,需要通过RS485 /RS232转PROFINET/ROFINET转RS485/RS232协议转换模块实现不同协议间的数据交换。这样就可以实现S7-1200 PLC实时采集扫码枪扫的各种参数,不但在现场可以查看扫码枪的各种参数,也能在监控中心远程监控扫码枪扫上来的各种数据,方便工程师进行现场维护和数据分析。

产品清单:

1、RS232转PROFINET网关或者RS485转PROFINET网关:PNRS232-K20或者PNRS485-K20

2、条码扫描枪:RS232和RS485串口自定义协议

3、PLC:西门子S7-1200

4、软件:博图(博途)

产品概述:

RS232/RS485转PROFINET(PROFINET转RS232/RS485)概述:

西门子

网桥能够实现RS232/RS485接口仪表、变频器、综保、软启动器等设备接入到S71500、S71200、CPU315-2PN/DP、S7400等PROFINET网络系统;

为自由协议RS232/RS485转PROFINET网关,是串口PROFINET网关的一种;在PROFINET一侧是PROFINET IO 从站,在串口一侧物理接口RS232/RS485,支持基于RS232/RS485的自由协议通信;

自由协议报文内容是通过主站S71500、S71200、CPU315-2PNDP、S7400等PLC的编程实现。基于时间的周期发送控制不需编程,可在主站配置(如博图、STEP7)中选择不同周期间隔的发送;基于事件的发送需要编程控制。通过编程可灵活控制四种收发模式(发收发收、发发、收发收发、收收)。

可用于一对一集成RS232/RS485自由协议设备,满足各种串口设备仪表连接PROFINET网络,实现PROFINET控制器监控串口自由协议设备的技术要求。

RS485/RS232转PROFINET(PROFINET转RS485/RS232)网关相关参数:

串口端支持自由协议,通过编程可灵活控制四种收发模式(发收发收、发发、收发收发、收收);

串口参数:

①工作方式:半双工;

②波特率:300、600、1200、2400、4800、9600、19.2K、38.4K、57.6K、115.2Kbps可选;

③数据位:8位;

④校验位:无、奇、偶、标志、空格可选;

⑤停止位:1、2位可选;

2、条码扫描枪概述:条码扫描枪简称条码枪,又称为条形码扫描枪、条码阅读器、条形码扫描器。用于读取一维条码、二维条码所包含的信息,把读取的条码内容传输到电脑或者其它设备。扫描技术:激光、红光、影像;传输方式有:有线、无线; 读取条码类型:一维、二维;

3、西门子S7-1200PLC概述:西门子PLC S7-1200系列是专门为中小型自动化控制系统设计的可编程序逻辑控制器,用于处理机械设备制造和工厂建造中的开环和闭环控制任务;

4、博图(博途)软件概述:TIA博途是全集成自动化软件TIA portal的简称,是西门子工业自动化集团发布的一款全新的全集成自动化软件,它是业内采用统一的工程组态和软件项目环境的自动化软件,几乎适用于所有自动化任务,借助该全新的工程技术软件平台,用户能够快速、直观地开发和调试自动化系统;

案例说明:

微硬创新生产的PROFINET转RS232/RS485网关在此项目使用时,不需要进行复杂的编程,只需根据扫码枪每次扫码,传上来的最大字节数,进行简单的配置即可,所以在使用本转换网桥时,需要关心的以下几点:

1、被连扫码枪属于哪种工作方式?本产品通过配置,支持4 种的工作方式:1.发收发收    2.发发    3.收发收发    4.收收。

本案例中,汽车生产线上的条码打印机,根据底盘排产计划打印整车VIN号,扫描整车VIN号,系统自动生成上线序列号,同时驱动刻字机,把对应的VIN号刻在底盘上。所以只需设置成收收模式即可。

2、被连扫码枪设备的通讯速率是多少?

本产品支持的波特率包括:300、600、1200、 2400、4800、9600、19.2K、38.4 K、57.6K、115.2K等;本例扫码枪的和网关接口的通讯速率为9600bit/s。

3、扫码枪通讯接口是什么?

本产品ProfiNet转RS232或者RS485网桥支持2种通讯接口;本例扫码枪同时支持RS232和RS485接口

4、扫码枪每次扫描上来的数据长度是多少?

本产品支持输入数据长度500个字节,输出数据长度500个字节。输入和输出总数据长度1000个字节。

本案例中扫描的VIN号共17位字符,所以只需配置输出17个字节的数据长度。

案例配置:

导入GSDML创建新项目

(1)PROFINET转RS232/RS485网关配置: 打开博途软件 “TIA Portal V13 ”创建新项目— 输入项目名称,选取项目保存路径,然后选择“创建”按钮,建立新项目 

西门子

(2)PROFINET转RS232/RS485网关配置:点击添加新设备,本例选取的是西门子PLC1200,选取所应用的PLC型号,点击“确认”,进入硬件组态界面。

西门子

(3)PROFINET转RS232/RS485网关配置:在“选项”窗口选择“管理通用站文件GSD”,安装GSD文件。

西门子

 

西门子

(4)PROFINET转RS485/RS232网关配置:设备组态-----进行网关的硬件组态

西门子

西门子

 

西门子

5、RS232/RS485转PROFINET网关配置:硬件组态----配置输入的数据量

西门子

6、RS232/RS485转PROFINET网关配置:根据扫码枪的通讯格式及通讯方式,进行配置因为网关是收收模式,所以MS Choose 选择Slave。其中收发收发也选择该模式。如果是发发或者发收发收模式则MS Choose 选择Master。

西门子

(7)RS232/RS485转PROFINET网关配置:硬件组态----编译下载程序

西门子

(8) RS485/RS232转PROFINET网桥配置:读数据测试

西门子

附条码扫描枪的参数图:

西门子

项目总结:

经过上面简单的配置,通过RS232 RS485转PROFINET/ROFINET转RS232 RS485协议转换模块实现不同协议间的数据交换,用户可以很轻松的完成RS232 RS485串口自定义协议和PROFINET的协议转换,在PROFINET总线协议下读写RS232 RS485串口设备的数据,这样就可以实现S7-1200 PLC实时读取条码扫描枪的各种参数,并且读入VIN码数据库、VIN码历史数据库、重复打标库等数据管理系统,系统不允许重复打标,如发现重复打标,计算机报警等操作,并可以查询统计功能,方便进行现场维护和数据分析。

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