RS485 RS232轉PROFINET（PROFINET轉RS232 RS485）網關連接西門子PLC和工業(yè)條碼掃描槍配置案例

前言：
由于PROFINET網絡協(xié)議逐漸在各種行業(yè)中得到廣泛應用，同時條碼技術的成熟和廣泛應用，生產廠家采用條碼標識其產品，在生產、庫存、發(fā)貨、銷售、售后中采集產品信息，將掃碼掃上來的數據要傳送在PROFINET網絡,這種需求越來越多的情況下，不同協(xié)議之間可以實現協(xié)議轉換就尤為重要，此方案是以微硬創(chuàng)新協(xié)議轉換網關為例，介紹如何實現PROFINET和RS232/RS485串口自由協(xié)議的數據交換，實現RS485/ RS232轉PROFINET,或者PROFINET轉RS485/RS232數據通訊。
項目概述：
本項目現場是在國內某自動化項目，該PLC系統(tǒng)使用的是西門子S7-1200 PLC，支持 PROFINET 工業(yè)以太網協(xié)議;工業(yè)條碼掃碼槍，提供 RS23和RS485串口，支持自家公司定義的連續(xù)輸出協(xié)議俗稱串口自定義協(xié)議;協(xié)議轉換網關為微硬創(chuàng)新PROFINET轉RS232/RS485協(xié)議轉換網關PNRS232-K20或者PNRS485-K20
項目拓撲圖：

項目目的：
通過RS485/RS232轉PROFINET網關完成協(xié)議轉換之后，實現PLC通過RS232/RS485串口和掃碼槍連接，采集掃碼槍掃上來的數據要傳送在PROFINET網絡，本案例中，汽車生產線上的條碼打印機，根據底盤排產計劃打印整車VIN號，掃描整車VIN號俗稱十七位碼，它包含了車輛的生產廠家、年代、車型、車身型式及代碼、發(fā)動機代碼及組裝地點等信息,并且讀入VIN碼數據庫、VIN碼歷史數據庫、重復打標庫等數據管理系統(tǒng)，系統(tǒng)不允許重復打標，如發(fā)現重復打標，計算機報警等操作，并可以查詢統(tǒng)計功能，方便進行現場維護和數據分析。
項目方案：
由于掃碼槍有RS232/RS485通訊接口，支持串口自定義協(xié)議，作為從站，PLC 支持 PROFINET 以太網通訊協(xié)議，作為 PROFINET 主站， PLC和掃碼槍的協(xié)議是不同的，所以PLC是不能直接采集掃碼槍的數據的，需要通過RS485 /RS232轉PROFINET/ROFINET轉RS485/RS232協(xié)議轉換模塊實現不同協(xié)議間的數據交換。這樣就可以實現S7-1200 PLC實時采集掃碼槍掃的各種參數，不但在現場可以查看掃碼槍的各種參數，也能在監(jiān)控中心遠程監(jiān)控掃碼槍掃上來的各種數據，方便工程師進行現場維護和數據分析。
產品清單：
1、RS232轉PROFINET網關或者RS485轉PROFINET網關：PNRS232-K20或者PNRS485-K20
2、條碼掃描槍：RS232和RS485串口自定義協(xié)議
3、PLC：西門子S7-1200
4、軟件：博圖（博途）
產品概述：

1、 RS232/RS485轉PROFINET（PROFINET轉RS232/RS485）概述：
1.1 網橋能夠實現RS232/RS485接口儀表、變頻器、綜保、軟啟動器等設備接入到S71500、S71200、CPU315-2PN/DP、S7400等PROFINET網絡系統(tǒng)；
1.2 為自由協(xié)議RS232/RS485轉PROFINET網關，是串口PROFINET網關的一種；在PROFINET一側是PROFINET IO 從站，在串口一側物理接口RS232/RS485，支持基于RS232/RS485的自由協(xié)議通信；
1.3 自由協(xié)議報文內容是通過主站S71500、S71200、CPU315-2PNDP、S7400等PLC的編程實現?；跁r間的周期發(fā)送控制不需編程，可在主站配置（如博圖、STEP7）中選擇不同周期間隔的發(fā)送；基于事件的發(fā)送需要編程控制。通過編程可靈活控制四種收發(fā)模式（發(fā)收發(fā)收、發(fā)發(fā)、收發(fā)收發(fā)、收收）。
1.4 可用于一對一集成RS232/RS485自由協(xié)議設備，滿足各種串口設備儀表連接PROFINET網絡，實現PROFINET控制器監(jiān)控串口自由協(xié)議設備的技術要求。
1.5 RS485/RS232轉PROFINET（PROFINET轉RS485/RS232）網關相關參數：
串口端支持自由協(xié)議，通過編程可靈活控制四種收發(fā)模式（發(fā)收發(fā)收、發(fā)發(fā)、收發(fā)收發(fā)、收收）；
串口參數：
①工作方式：半雙工；
②波特率：300、600、1200、2400、4800、9600、19.2K、38.4K、57.6K、115.2Kbps可選；
③數據位：8位；
④校驗位：無、奇、偶、標志、空格可選；
⑤停止位：1、2位可選；

2、條碼掃描槍概述：條碼掃描槍簡稱條碼槍，又稱為條形碼掃描槍、條碼閱讀器、條形碼掃描器。用于讀取一維條碼、二維條碼所包含的信息，把讀取的條碼內容傳輸到電腦或者其它設備。掃描技術：激光、紅光、影像； 傳輸方式有：有線、無線； 讀取條碼類型：一維、二維；

3、西門子S7-1200PLC概述：西門子PLC S7-1200系列是專門為中小型自動化控制系統(tǒng)設計的可編程序邏輯控制器，用于處理機械設備制造和工廠建造中的開環(huán)和閉環(huán)控制任務;

4、博圖（博途）軟件概述：TIA博途是全集成自動化軟件TIA portal的簡稱，是西門子工業(yè)自動化集團發(fā)布的一款全新的全集成自動化軟件，它是業(yè)內采用統(tǒng)一的工程組態(tài)和軟件項目環(huán)境的自動化軟件，幾乎適用于所有自動化任務，借助該全新的工程技術軟件平臺，用戶能夠快速、直觀地開發(fā)和調試自動化系統(tǒng);
案例說明：
微硬創(chuàng)新生產的PROFINET轉RS232/RS485網關在此項目使用時，不需要進行復雜的編程，只需根據掃碼槍每次掃碼，傳上來的最大字節(jié)數，進行簡單的配置即可,所以在使用本轉換網橋時，需要關心的以下幾點：
（1） 被連掃碼槍屬于哪種工作方式？
本產品通過配置，支持4 種的工作方式：
1.發(fā)收發(fā)收 2.發(fā)發(fā) 3.收發(fā)收發(fā) 4.收收。
本案例中，汽車生產線上的條碼打印機，根據底盤排產計劃打印整車VIN號，掃描整車VIN號，系統(tǒng)自動生成上線序列號，同時驅動刻字機，把對應的VIN號刻在底盤上。所以只需設置成收收模式即可。
（2） 被連掃碼槍設備的通訊速率是多少？
本產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;本例掃碼槍的和網關接口的通訊速率為9600bit/s。
（3） 掃碼槍通訊接口是什么？
本產品ProfiNet轉RS232或者RS485網橋支持2種通訊接口;本例掃碼槍同時支持RS232和RS485接口
（4） 掃碼槍每次掃描上來的數據長度是多少？
本產品支持輸入數據長度500個字節(jié)，輸出數據長度500個字節(jié)。輸入和輸出總數據長度1000個字節(jié)。
本案例中掃描的VIN號共17位字符，所以只需配置輸出17個字節(jié)的數據長度。
案例配置：
導入GSDML創(chuàng)建新項目
（1）PROFINET轉RS232/RS485網關配置： 打開博途軟件 “TIA Portal V13 ”創(chuàng)建新項目— 輸入項目名稱，選取項目保存路徑，然后選擇“創(chuàng)建”按鈕，建立新項目

（2）PROFINET轉RS232/RS485網關配置：點擊添加新設備，本例選取的是西門子PLC1200，選取所應用的PLC型號，點擊“確認”，進入硬件組態(tài)界面。

（3）PROFINET轉RS232/RS485網關配置：在“選項”窗口選擇“管理通用站文件GSD”，安裝GSD文件。

（4）PROFINET轉RS485/RS232網關配置：設備組態(tài)-----進行網關的硬件組態(tài)

（5） RS232/RS485轉PROFINET網關配置：硬件組態(tài)----配置輸入的數據量

（6） RS232/RS485轉PROFINET網關配置：根據掃碼槍的通訊格式及通訊方式，進行配置因為網關是收收模式，所以MS Choose 選擇Slave。其中收發(fā)收發(fā)也選擇該模式。如果是發(fā)發(fā)或者發(fā)收發(fā)收模式則MS Choose 選擇Master。

(7)RS232/RS485轉PROFINET網關配置：硬件組態(tài)----編譯下載程序

(8) RS485/RS232轉PROFINET網橋配置：讀數據測試

項目總結：
經過上面簡單的配置，通過RS232 RS485轉PROFINET/ROFINET轉RS232 RS485協(xié)議轉換模塊實現不同協(xié)議間的數據交換,用戶可以很輕松的完成RS232 RS485串口自定義協(xié)議和PROFINET的協(xié)議轉換，在PROFINET總線協(xié)議下讀寫RS232 RS485串口設備的數據,這樣就可以實現S7-1200 PLC實時讀取條碼掃描槍的各種參數，并且讀入VIN碼數據庫、VIN碼歷史數據庫、重復打標庫等數據管理系統(tǒng)，系統(tǒng)不允許重復打標，如發(fā)現重復打標，計算機報警等操作，并可以查詢統(tǒng)計功能，方便進行現場維護和數據分析。

審核編輯 黃昊宇