现场总线控制系统（FCS）系列：Schneider Electric Modbus_（12）.Modbus与其他协议的集成.docx

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Modbus与其他协议的集成

在工业控制系统中，Modbus协议因其简单和广泛的支持而被广泛使用。然而，随着工业自动化的发展，单一协议已经无法满足复杂系统的通信需求。因此，将Modbus与其他协议集成，实现多协议通信，成为提高系统灵活性和扩展性的关键。本节将详细介绍Modbus与其他常见工业协议的集成方法，包括Profinet、EtherNet/IP、CANopen等，并提供具体的代码示例。

1.Modbus与Profinet的集成

Profinet（ProcessFieldNet）是基于以太网的工业通信标准，由PROFIBUSPROFINETInternational(PI)组织开发。Profinet支持实时通信和分布式控制，适用于高速和高精度的工业应用。将Modbus与Profinet集成，可以实现不同设备之间的无缝通信。

1.1集成原理

Modbus与Profinet的集成通常通过以下几种方式实现：

网关设备：使用网关设备将Modbus信号转换为Profinet信号，反之亦然。

协议转换软件：在PLC或工业计算机上运行协议转换软件，实现Modbus与Profinet之间的数据交换。

嵌入式模块：在支持Modbus的设备中嵌入Profinet模块，直接支持Profinet通信。

1.2实际操作示例

假设我们有一个ModbusRTU设备，需要将其与Profinet网络集成。我们将使用一个ModbusRTU到Profinet的网关设备实现这一目标。

1.2.1硬件连接

网关设备连接：将ModbusRTU设备连接到网关设备的Modbus端口。

以太网连接：将网关设备的以太网端口连接到Profinet网络。

1.2.2配置网关设备

配置ModbusRTU端口：

打开网关设备的配置软件。

选择ModbusRTU端口，配置波特率、数据位、停止位和校验位。

设置Modbus地址范围，例如从0到65535。

配置Profinet端口：

选择Profinet端口，配置IP地址和子网掩码。

设置设备的Profinet设备名称和设备类型。

配置ProfinetIO模块的地址映射，将Modbus地址映射到Profinet地址。

1.2.3编程示例

假设我们使用Python编写一个简单的程序，通过ModbusRTU读取数据并将其发送到Profinet网络。我们将使用pymodbus库读取Modbus数据，使用pyprofinet库发送Profinet数据。

#导入所需的库

frompymodbus.client.syncimportModbusSerialClient

frompyprofinetimportProfinetIO

#配置ModbusRTU客户端

modbus_client=ModbusSerialClient(method=rtu,port=/dev/ttyUSB0,baudrate=9600,parity=N,stopbits=1,bytesize=8)

#连接ModbusRTU设备

ifmodbus_client.connect():

print(ModbusRTU连接成功)

else:

print(ModbusRTU连接失败)

exit(1)

#配置ProfinetIO客户端

profinet_client=ProfinetIO(ip=192.168.1.100,device_name=ModbusGateway)

#连接Profinet设备

ifprofinet_client.connect():

print(Profinet连接成功)

else:

print(Profinet连接失败)

exit(1)

#定义读取Modbus数据的函数

defread_modbus_data(address,count):

result=modbus_client.read_holding_registers(address,count,unit=1)

ifresult.isError():

print(Modbus读取错误)

returnNone

returnresult.registers

#定义发送Profinet数据的函数

defsend_profinet_data(address,data):

profinet_client.write(address,data)

#主循