摘 要：某工厂自动化生产线为了实现对生产过程的实时监控，需要将车间的环境参数和报警信息显示在LED屏上，因LED厂家的通讯协议为非标准Modbus协议，故选择上海泗博Modbus转PROFIBUS网关PM-125 来实现其功能。

关键字：Modbus通用模式、Modbus转PROFIBUS DP、ASCII码、LED显示屏、RS485转PROFIBUS DP、PM-125、西门子S7-300PLC

1.      系统框架

系统框架图如图1所示，本通讯系统主要有由三部分组成，LED显示屏、PM-125和西门子300PLC，PLC将采集到的数据以DP协议发送给PM-125，经协议转换后以设备自定义Modbus协议发送给LED屏显示出来，以下为详细互联图：

图1 系统框架图

2.      系统工作原理

因LED显示屏通讯协议为自定义Modbus协议，故需要在配置软件PMA-123中选择子网的协议类型为通用模式。

PM-125通用模式在DP端有固定的数据帧格式：事物号+数据个数+LED屏定义的数据请求内容，故需要在DP输出数据内容前加两个字节分别表示事物号和数据个数。

LED屏定义的数据请求内容为：数据内容+27 27 27，其中后面的3个27是结束指令。这些数据内容会显示在LED屏上，包括温度、湿度、时间、故障报警等参数。

在PROFIBUS DP端输出数据时要依据固定数据格式（数据内容为ASCII码格式）：事物号+数据个数+数据内容+27 27 27（结束指令）：

01 18 06 2A 31 32 33 30 34 34 36 30 2D 37 38 39 31 33 31 33 30 30 C1 27 27 27

注：每次发送数据要修改事物号，否则默认事物号不变不发送数据。

3.      PM-125通用模式简介

本适配器实现PROFIBUS-DP现场总线协议与RS232/RS485/RS422之间的数据交换。PROFIBUS-DP数据与RS232/RS485/RS422数据之间是双向的转换和传递。PROFIBUS输出数据通过RS232/RS485/RS422口发送到RS232/RS485/RS422总线上，RS232/RS485/RS422口接收到的数据放入PROFIBUS输入数据中。

PROFIBUS输出数据格式：

[事务号] [串口输出数据长度n] [串口输出数据1] …… [串口输出数据n] [0x00] …… [0x00]

　　　　                    |—              n              —|  |—    m    —|

注意：

Ø  PROFIBUS输出字节数应选择大于等于n + 1的数目；

Ø  m个0x00为填充数据（亦可为任意数），n+m+1应等于PROFIBUS输出字节数。

Ø  事务号：发送输出数据时，事务号须加一表示新的一帧数据。

PROFIBUS输入数据格式：

[事务号] [串口输入数据长度n] [串口输入数据1] …… [串口输出数据n] [0x00] …… [0x00]

|—              n                —| |—    m    —|

注意：

Ø  PROFIBUS输入字节数应选择大于等于n + 1的数目；

Ø  m个0x00为填充数据，n+m+1应等于PROFIBUS输入字节数。

Ø  事务号：事务号加一表示有一帧新输入数据。

4.      PM-125参数设置

在配置软件PMA-123子网协议类型选择通用模式，设置相应通讯波特率、奇偶校验方式、停止位等相关参数。默认数据位只支持8位，若无特殊要求，其他参数可以不用设置。

5.      在STEP7中进行组态配置

如上图所示，首先将PM-125对应的GSD文件成功导入Step7中，然后进行组态：

Ø  新建DP从站地址为7。（将PM-125数码管显示地址手动调整为7，组态软件中的PM-125 DP从站地址必须与数码管上面显示的地址值一致）。

Ø  添加16 Words Input ,16 Words Output数据块后系统会自动分配DP从站的输入、输出起始地址，与网关的输入、输出内存映射区域对应。Step7中所添加的数据块字节数要大于所发送的数据帧字节数。如本案例发送数据个数为24个字节，可以添加数据个数为16 words=32 Bytes。

PROFIBUS DP端正常连接后，网关上面的 STA指示灯会绿灯闪烁。当串口端数据交换正常时，网关上面的串口指示灯TX、RX灯会绿灯闪烁。此时，在监视修改界面按输出数据帧格式输入数据，点击发送后在LED屏上显示相应数据。

6.      结束语

在本通讯系统中，PM-125作为PLC和LED显示屏之间的桥梁，将PROFIBUS-DP协议转换为设备自定义协议，实现两者间的数据交换。在整个系统中，PM-125可以很好的实现客户的要求，受到客户的好评。