支持工業以太網PROFINET的三相電能表
一,Profinet概念
PROFINET 是一種基于工業以太網和 IT 標準的現場總線通信系統,具有比 PROFIBUS 更多的優點,因而在自動化控制領域中得到越來越廣泛地應用。
二,支持工業以太網PROFINET的三相電能表
安科瑞電氣 APM 系列網絡電力儀表是按 IEC 標準設計,具有全電量測量,電能統計,電能質量分析及網絡通訊等功能,主要用于對電網供電質量的綜合監控。該系列儀表采用了模塊化設計,配合功能豐富的外部 DI/DO 模塊、AI/AO 模塊、Micro SD 卡(TF 卡)事件記錄(SOE)模塊、網絡通訊模塊、溫濕度測溫模塊,可以靈活實現電氣回路全電量測量及開關狀態監控,雙 RS485 和以太網接口配合可實現 RS485 主站數據抄送,省去數據交換機。PROFIBUS-DP 接口可以實現高速數據傳輸及組網功能。
通訊支持:
RS485 接口/Modbus-RTU 協議和 DLT645 規約;
Profibus-DP 接口/Profibus-DP 協議;
RJ45 接口(以太網)/Modbus-TCP、http、DHCP 等多種協議;
Profinet 通訊
三,連接準備
①傳輸介質和連接器
PROFINET 支持百兆以太網 100BASE-TX,采用兩對屏蔽雙絞線(GP2X2 系列)作為短距離信號傳輸(可兼容常規 8 芯網線),使用 RJ45(俗稱水晶頭)連接器作為接線端子。
如圖一所示為網線制作標準:
T568A 標準:白綠、綠、白橙、藍、白藍、橙、白棕、棕。
T568B 標準:白橙、橙、白綠、藍、白藍、綠、白棕、棕。
水晶頭線序:從左往右,分別是 1 2 3 4 5 6 7 8。四芯網線只需要接 1 2 3 6。
如圖二所示為 4 芯網線直連和交叉接線方式,如圖三所示為 8 芯網線直連和交叉接線方式,圖中的接線方式都可正常通訊。
②拓撲結構
PROFINET 網絡支持線型、星型、樹型、環型和混合型網絡拓撲結構。
線型拓撲:APM 的 PROFINET 通訊模塊具有交換機功能的雙網口,線型拓撲時使用**個網口可以實現線型連接。
星型拓撲:當設備靠的比較近時,比如設備都安裝在控制柜中,適合使用星型拓撲,使用交換機連接各個 APM,用于短距離的區域。
樹型拓撲:將若干星型連成一個樹型網絡,*后構成工廠自動化分層網絡。
環型拓撲:使用若干交換機使用光纖連接形成主干環網,現場設備可以使用混合的拓撲結構與交換機連接,現場網絡和上層網絡也通過交換機連接。
③組態配置
說明:本手冊以西門子 CPU1515-2PN 作為 PROFINET 主站,介紹以 APM 作為從站進行 PROFINET 通訊的配置方法。文中使用的 PLC 編程軟件為 TIA Portal V15.1。
④安裝 GSML 文件
點擊選項-管理通用站描述文件(GSD)進入管理界面,如圖四、圖五所示。在圖五所示界面選中GSDML-V2.35-Acrel-APM-20220327.xml 文件所在路徑,選中文件點擊安裝。安裝完成后,關閉當前窗口,軟件自動更新目錄。
安裝完成后,在硬件目錄 其他現場設備/PROFINET/IO/ACREL/ACREL APM/ 中可以找到設備 APM PN,如圖六所示。
⑤配置
(1)、 新 建 一 個 項 目 , 選 擇 好 CPU 型 號 后 , 點 擊 網 絡 視 圖 , 在 硬 件 目 錄 其 他 現 場 設 備/PROFINET/IO/ACREL/ACREL APM/ 中找到設備 APM PN,雙擊即可添加設備,添加后如圖七所示。
(2)、點擊如圖八所示中從站設備的“未分配”字樣,選擇需要連接的 PROFINET 接口。連接完成后如圖九所示。
(3)、雙擊 CPU 設置主站網絡參數,如 IP 地址、子網掩碼、路由等。
(4)、選中如圖十所示的位置,可以修改組態的從站設備名稱。單擊灰色部分,可以設置組態的從站 IP 地址。
⑥指定設備名稱
如圖十二所示,點擊在線-分配設備名稱,進入分配 PROFINET 設備名稱界面。點擊更新列表按鈕,可搜索所有連接的 PROFINET 設備,選中需要修改的設備,點擊分配名稱即可完成名稱修改。
⑦通訊地址表
初始默認輸入地址表如下。
默認輸入數據地址表(APM→主站)
注意:高字節在前,低字節在后,如[0][1],[0]是高 8 位,[1]是低 8 位,其它類推。電能采用 4 字節 16 進制存儲,高字在前,低字在后,計量單位為:kWh;電能計量值=電能高字/0xffff+電能低字。