DeviceNet转ProfiNet实现欧姆龙与西门子S7-1500PLC互联

一、案例背景

•   其一，协议不兼容问题凸显。在该产线中，日本欧姆龙PLC（型号为 CJ2M - CPU35）采用 DeviceNet 协议，而西门子S7 - 1500 PLC则支持 Profinet 协议，两种协议的差异使得这两款 PLC 无法直接进行通信，这无疑为产线的协同运作带来了阻碍。

•   其二，数据延迟问题严峻。电池极片涂布机的工艺参数必须实时同步至 MES 系统，以便实现生产过程的精准监控与管理。然而，现有的网络架构存在传输瓶颈，导致数据传输延迟，无法满足实时性的需求，进而影响了生产效率与产品质量。

•   其三，扩展性不足的隐患浮现。基于企业未来的发展规划，计划引入更多支持 DeviceNet 协议的检测设备，例如电芯内阻测试仪。但就目前的产线状况而言，其扩展性不足，难以适应新设备的接入需求，限制了产线的进一步升级与优化。
   

二、技术指标

Ø 捷米特JM-DNT-PN网关模块在DeviceNet一侧为DeviceNet从站，在PROFINET一侧作为PROFINET从站

Ø 支持标准的DeviceNet 协议

Ø DeviceNet接口支持波特率为125kbps，250kbps，500kbps。

Ø 支持标准的PROFINET IO协议

Ø 供电：24VDC(±5％)，最大功率3.5W 

Ø 工作环境温度：-25～55℃，湿度≤95%

三、设备配置及安装

采用捷米特JM-DNT-PN网关模块，实现DeviceNet与Profinet协议的双向转换：

· 拓扑结构：DeviceNet网络（主站：欧姆龙CJ2M-CPU35）→ JM-DNT-PN网关（Profinet从站）→ Profinet网络（主站：西门子S7-1500）9。

· 关键配置：

1. DeviceNet侧：设置欧姆龙PLC为主站，波特率500kbit/s，网关作为DeviceNet从站，地址设置为5，输入输出各分配128字节缓冲区7；

   设置Cx-Integrator主站参数

1） 创建工程

双击Cx-Integrator图标打开软件，如图所示：     

2） 将Cx-Integrator通过USB与CJ2M-CPU11连接，

A. 点击工具栏，选择网络选择自动在线，如下图所示：

B. 选择自动在线后，弹出以下对话框，选择USB连接，点击连接，如下图所示：

C. Cx-Integrator与CJ2M-CPU11连接成功后，下方设备树会自动出现PLC以及DeviceNet主站，如下图所示：

3） 配置DeviceNet从站

A. 选择DeviceNet{CJ2M-DRM21}节点，右键选择连接，如下图所示：

B. 点击连接后，选择每个组件的网络结构和参数，然后点击传送，如下图所示：

C. 此时，将自动搜索，与DRM21连接的DeviceNet从站节点，搜索完成后，如下图所示：

D. 右键单击CJ1W-DRM21，选择属性，选择单元功能，选择允许主站功能，然后关闭，如下图所示：

E. 然后双击CJ1W-DRM21，编辑设备对话框参数，，将Xone添加进入注册列表，分配其在PLC中的输入输出，如下图所示：

l 将其加入注册列表

l 分配输入输出地址：

即输出首地址从 2200 开始，输入首地址从 2300 开始。

加入后注册列表会显示对应输入输出地址：

l 更改Xone输入输出地址

点击IO分配输入/输出，选择设置，即可更改Xone设备输入输出地址，如下图所示：

F. 设置完成相应参数后，选择DRM21参数设置界面的下载按钮进行扫描表数据下载：

2. Profinet侧：在西门子TIA Portal中导入网关GSD文件，定义输入输出模块（各128字节），IP地址固定为192.168.1.1005；

1.双击设备和网络，添加DN-PN设备模块，在硬件目录 > 其他现场设备> PROFINET IO > Gateway > SIEMENS AG > JM>JM，如下图所示：

2. 添加设备模块后，如下图所示：

2. 使用设备配置的“网络视图”在项目中的各个设备之间创建网络连接。创建网络连接之后，使用巡视窗口的“属性”选项卡组态网络的参数。

3. 选择“网络视图”以显示要连接的设备。选择网关的PROFINET端口，然后将连接拖到PLC_1模块的PROFINET端口处，释放鼠标按钮以创建网络连接。

PROFINET网络创建成功，如下图所示：

4. 双击设备并组态子模块:

–   在硬件目录中，展开“模块”容器。

–   双击或拖动Input（JM to PLC） / Output（PLC to JM）下的模块类型。如下图所示：

5. 组态PN-EIP 的PROFINET接口，选择设备上的绿色 PROFINET框。巡视窗口中的“属性” 选项卡会显示 PROFINET 端口，在巡视窗口的“属性 > PROFINET接口”选择“以太网地址”，在IP协议中设置IP地址和PROFINET设备名称如下图：

6. 在“设备视图”选择JM，右击鼠标选中“分配设备名称”；

7. 弹出“分配PROFINET设备名称”对话框，在“网络中的可访问节点”下点击更新列表（JM主干设备正确连接在网络里）即可访问出PROFINET网络里的各个节点；选中更新列表的节点，点击“分配名称”将组态的PROFINET设备名称：JM写入网络节点中；写入成功后PROFINET设备名称更新为“JM”，状态为“正确”。）

3. 数据映射：将涂布机的温度、压力等工艺参数通过DeviceNet传输，经网关转换为Profinet IO数据，实时写入S7-1500的DB块中。

四、实施效果

 效率飞升：优化前，数据传输周期长达200ms，而改进后骤减至10ms，涂布机工艺调整的响应速度足足提升20倍，极大地加快了生产节奏，显著提高生产效率。成本精控：无需替换现有的欧姆龙PLC，通过捷米特JM-DNT-PN网关模块，就能实现协议兼容，有效节省了高昂的设备更换成本，以最小的投入达成高效的系统整合。拓展无忧：在未来产线升级过程中，新增的诸如电芯检测仪等DeviceNet设备，可轻松接入现有网络，完全不必对主控系统进行大规模改造，确保产线扩展的便捷性与高效性。 （具体内容配置过程及其他相关咨询可联系杨工。）