一、场景背景

某化工厂需对分散在车间的Modbus-RTU传感器（如温度、压力传感器）进行集中监控。原系统采用西门子S7-300PLC（支持Profibus-DP协议），但传感器仅支持Modbus-RTU协议。为整合设备，通过捷米特JM-RTU-DP网关（Modbus转ProfibusDP核心设备）实现协议转换，构建Profibus-DP主站网络。

二、设备与软件清单

1. 西门子S7-300PLC：作为Profibus-DP主站，负责发送控制指令及接收传感器数据。

2. 捷米特JM-RTU-DP网关：实现Modbus转Profibus协议转换，Profibus侧为主站，Modbus-RTU侧为从站

3. Modbus-RTU传感器：8台RS485接口的温压传感器，地址为1~8。

4. Profibus-DP电缆：连接PLC与网关，终端电阻设为ON。

5. 配置工具：捷米特网关配置软件、STEP7（PLC编程软件）。

三、技术指标

· Profibus-DP主站：最大波特率12Mbps，支持32个从站（本例使用8个传感器）。

· Modbus-RTU从站：波特率9.6kbps~115.2kbps，数据格式8N1。

· 数据映射：单个传感器支持输入/输出各32字节，满足温压数据交互需求。

四、配置流程（Modbus转ProfibusDP核心步骤）

1. 硬件连接

o PLC的DP接口→Profibus电缆→JM-RTU-DP网关（Profibus侧）。

o 网关的RS485接口→总线型连接8个传感器（ModbusDP-RTU网络）。

o 终端电阻设置：Profibus网络两端设为ON，Modbus网络首尾传感器终端电阻启用。

2. 网关参数配置（ModbusDP转Profibus关键）

o 步骤1：打开捷米特配置软件，选择JM-RTU-DP型号，建立与网关的通信（通过USB或以太网）。

o 步骤2：设置Profibus-DP主站参数：

§ 波特率：1.5Mbps（与PLC一致）2。

§ 从站数量：8（对应传感器地址1~8）。

o 步骤3：配置Modbus-RTU从站参数：

§ 波特率：9600bps（与传感器一致），8位数据位，无校验。

§ 超时时间：200ms，重试次数3次。

o 步骤4：数据映射表配置：

§ 将每个传感器的Modbus寄存器地址（如40001~40004）映射到Profibus-DP的输入/输出区（如I区地址QB0~QB3，I区地址IB0~IB3）。

3. PLC组态（STEP7软件）

o 步骤5：在STEP7中创建新项目，添加S7-300站，配置DP主站系统。

o 步骤6：导入JM-RTU-DP网关的GSD文件，将其添加为DP从站，设置地址（如站地址3）。

o 步骤7：分配I/O地址：

§ 输入区：IB256~IB287（对应8个传感器的32字节输入数据）。

§ 输出区：QB256~QB287（PLC下发控制指令）。

4. 传感器地址匹配

o 步骤8：通过传感器拨码开关或配置工具，设置Modbus地址为1~8，确保与网关映射表一一对应。

五、案例实施效果

1. 实时性：Modbus转Profibus网关实现毫秒级数据刷新，满足PLC对传感器数据的实时采集需求。

2. 兼容性：通过协议转换，原有Modbus设备无缝接入Profibus网络，节省硬件更换成本。

3. 扩展性：支持后续新增Modbus传感器（最多32个），仅需扩展网关配置。

六、注意事项

1. 终端电阻：Profibus和Modbus网络两端需启用终端电阻，避免信号反射。

2. 地址冲突：确保PLC的DP从站地址与网关配置的Profibus地址不重复。

3. 波特率匹配：Profibus主站与网关、Modbus网关与传感器的波特率需一致。

总结

本案例通过捷米特JM-RTU-DP网关的Modbus转ProfibusDP功能，实现了西门子PLC对多台Modbus-RTU传感器的集中控制。配置流程涵盖硬件连接、参数设置、数据映射及PLC组态，体现了协议转换网关在工业自动化系统中的核心价值