ProfiNet转ProfiNet协议转换网关实现两台西门子PLC通讯在精细化工厂的应用案例.docxVIP

ProfiNet转ProfiNet协议转换网关实现两台西门子PLC通讯在精细化工厂的应用案例

一、项目背景

华东某上市精细化工企业，2024年新建年产8000t高性能树脂生产线。工艺段采用“两步法”聚合：

前段3条配料-反应釜线，由西门子S7-1215CDC/DC/DC（6ES7215-1AG40-0XB0，固件V4.5）做分布式称重、温控与搅拌控制；

后段1套浓缩-造粒集中线，由西门子S7-1516-3PN/DP（6ES7516-3AN01-0AB0，固件V3.0）统一调度，并对接MES。

甲方要求：

反应釜的1200PLC必须实时把“温度、压力、重量、阀门开度”共144Byte上报给1500主控；

1500PLC同时向1200下发“配方号、目标温度、搅拌频率”共64Byte；

两网段IP冲突，且1200侧已运行HMI，不能改动主从关系；

改造周期≤2天，停机窗口仅8h。

最终选用“捷米特JM-PN-PN”双口ProfiNet转ProfiNet工业级协议转换网关，让网关分别作为1200与1500的Profinet从站，中间通过“内存映射”完成数据透明摆渡，既规避IP冲突，又保持双方主程序零改动。

二、设备清单

控制器A：西门子S7-1215CDC/DC/DC，24VDC，集成2×PN，IP:192.168.1.10；

控制器B：西门子S7-1516-3PN/DP，集成1×PN，IP:192.168.2.20；

协议网关：捷米特JM-PN-PN协议转换网关，24VDC/200mA，IP20，35mm导轨，双RJ45内置交换机；

交换机：西门子SCALANCEXC208（2台，分别位于两网段）；

工程软件：TIAPortalV17、JM-ConfigV3.4（捷米特免费）。

三、网络拓扑

LAN1（反应釜段）：192.168.1.0/24，1200PLC+HMI+JM-PN-PN的Port1；

LAN2（集中控制段）：192.168.2.0/24，1500PLC+MES+JM-PN-PN的Port2；

网关内部“双从站”隔离，两网段物理独立，仅通过网关RAM映射交换数据，彻底杜绝广播风暴。

四、网关工作原理

JM-PN-PN在硬件上=“两个独立Profinet接口+一颗32-bitARM双核”。

Port1作为“ProfinetI-Device（从站）”被1200读取/写入；

Port2同样作为“ProfinetI-Device（从站）”被1500读取/写入；

内部8K字节共享内存，可任意映射；

刷新周期1ms，端到端延迟＜3ms，完全满足温控100ms回路。

五、参数配置步骤

Day0晚20:00开始停机，顺序如下：

硬件接线

断电后，将JM-PN-PN工业智能网关安装在1200电控柜DIN导轨，24VDC取自西门子PM1207；

Port1→SCALANCEXC208端口3（已预留）；

Port2→独立拖链网线→集中线PLC机柜SCALANCEXC208端口5；

PE端子与柜体铜排连接，屏蔽层360°压接。

生成GSDML并导入TIA

打开JM-ConfigV3.4，选择“双从站模式”，新建工程；

在“Slot0”插入144ByteInput、“Slot1”插入64ByteOutput；

导出GSDML文件（版本V2.35）；

回到TIAPortal，依次把同一GSDML分别导入两个项目（1200/1500）。

1200侧组态

网络视图→拖入“JM-PN-PN-Device”，设Name=ReactorGW，IP=192.168.1.100；

在设备视图拖入“144ByteI/64ByteO”模块，地址自动映射到IB1000与QB1100；

下载到CPU，勿忘记“Assigndevicename”。

1500侧组态

网络视图→拖入同一GSDML设备，Name=ReactorGW，IP=192.168.2.100；

同样拖入“144ByteI/64ByteO”，映射到IB2000与QB2100；

下载到CPU1516。

内存映射

回到JM-Config，勾选“自动映射”：

PN1-Input(144B)←→PN2-Output(144B)

PN1-Output(64B)←→PN2-Input(64B)

点击“Download”，网关指示灯PN1/P