一、案例背景

某大型光伏電站需要對(duì)站內(nèi)的各類設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控和管理，其中部分逆變器和匯流箱采用 EtherNet/IP 協(xié)議通信，而電站的監(jiān)控系統(tǒng)采用ProfiNet協(xié)議與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，因此需要實(shí)現(xiàn)兩種協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。

二、硬件設(shè)備

undefined西門子S7-1200 PLC

undefined光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)：支持標(biāo)準(zhǔn)的EtherNet/IP及ProfiNet協(xié)議

undefined捷米特JM-PN-EIP協(xié)議網(wǎng)關(guān)：用于實(shí)現(xiàn)ProfiNet網(wǎng)絡(luò)與EtherNet/IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通訊轉(zhuǎn)換。一側(cè)為ProfiNet從站，一側(cè)為EtherNet/IP從站。

三、設(shè)備配置及安裝

undefined捷米特JM-PN-EIP網(wǎng)關(guān)：在光伏電站的控制室內(nèi)安裝多個(gè)JM-PN-EIP網(wǎng)關(guān)，每個(gè)網(wǎng)關(guān)通過(guò)EtherNet/IP接口與一組逆變器和匯流箱相連，采集它們的運(yùn)行數(shù)據(jù)，如發(fā)電量、電壓、電流等。然后通過(guò)ProfiNet接口將數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控系統(tǒng)中的西門子S7-1200系列PLC。

undefined工業(yè)計(jì)算機(jī)：作為監(jiān)控系統(tǒng)的上位機(jī)，運(yùn)行監(jiān)控軟件，通過(guò)ProfiNet與PLC通信，實(shí)時(shí)顯示光伏電站的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和發(fā)電數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和故障報(bào)警等功能。

undefined光纖收發(fā)器：由于光伏電站占地面積較大，部分設(shè)備距離控制室較遠(yuǎn)，采用光纖收發(fā)器將以太網(wǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為光纖信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，確保數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸。

四、技術(shù)指標(biāo)

undefined捷米特JM-PN-EIP一側(cè)為ProfiNet從站，一側(cè)為EtherNet/IP從站。

undefined支持ProfiNet雙以太網(wǎng) 100 Mbit/s，RJ45 插頭；

undefined支持周期數(shù)據(jù)交換、非周期數(shù)據(jù)讀、寫；

undefined支持診斷數(shù)據(jù)和故障讀??；

undefined最大從站個(gè)數(shù)128個(gè)；單個(gè)從站支持最大數(shù)據(jù)1440bytes IN+1440bytes OUT； 最大輸入輸出數(shù)據(jù)1.5Kbytes；

五、配置步驟

undefined安裝并固定捷米特 JM-PN-EIP網(wǎng)關(guān)，連接好電源和網(wǎng)絡(luò)接口，確保網(wǎng)關(guān)正常工作。

undefined在PLC的編程軟件中，添加JM-PN-EIP網(wǎng)關(guān)作為ProfiNet從站設(shè)備，并進(jìn)行組態(tài)配置，設(shè)置網(wǎng)關(guān)的輸入輸出字節(jié)長(zhǎng)度、設(shè)備名稱等參數(shù)，使其與監(jiān)控系統(tǒng)的通信要求相匹配。

undefined配置工程的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如下 :

undefined

undefined4.2.3 GSDML文件導(dǎo)入

undefined將PROFINET 從站GSDML文件復(fù)制至軟件安裝路徑下的GSDML文件夾中，例如：C:Program Files (x86)1PROFINET ManagerGSDML或者通過(guò)菜單欄“選項(xiàng)”中的“操作”選擇導(dǎo)入GSDML實(shí)現(xiàn)GSDML加載；點(diǎn)擊“導(dǎo)入GSDML”彈出“選擇導(dǎo)入的文件”對(duì)話框，查找GSDML的路徑文件打開即可；或者點(diǎn)擊

來(lái)進(jìn)行快捷添加GSDML文件導(dǎo)入完成之后可以選擇重啟軟件進(jìn)行更新GSDML目錄文件，也可以點(diǎn)擊快捷欄

來(lái)進(jìn)行更新GSDML目錄文件。

undefined在EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)側(cè)，根據(jù)逆變器和匯流箱的通信協(xié)議和參數(shù)，配置網(wǎng)關(guān)的EtherNet/IP從站模式，與設(shè)備建立通信連接，并設(shè)置數(shù)據(jù)采集的周期和方式。

1. 點(diǎn)擊主站，選擇EIP參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，如下如所示：

?輸入長(zhǎng)度，輸出長(zhǎng)度，設(shè)置EIP通訊數(shù)據(jù)長(zhǎng)度

?總線離線動(dòng)作 清空：當(dāng)PROFIBUS DP主站掉線后，將主站所發(fā)最后一次數(shù)據(jù)清零 保持：當(dāng)PROFIBUS DP主站掉線后，將保持主站所發(fā)最后一次數(shù)據(jù)。

?從站離線動(dòng)作 清空：當(dāng)PROFIBUS DP從站掉線后，將從站最后一次

數(shù)據(jù)清零。

?清空： 當(dāng)PROFIBUS DP從站掉線后，將保持從站所發(fā)最后一

次數(shù)據(jù)。

undefined在工業(yè)計(jì)算機(jī)上安裝并配置監(jiān)控軟件，通過(guò)ProfiNet與PLC建立連接，讀取PLC中的光伏設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，并進(jìn)行可視化顯示和數(shù)據(jù)分析處理。

undefined六、運(yùn)行與測(cè)試

undefined完成上述配置后，將設(shè)備分別進(jìn)行正確連接。

undefined給系統(tǒng)上電，觀察PLC和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

undefined通過(guò)監(jiān)控PLC中的數(shù)據(jù)以及觀察變頻器的實(shí)際運(yùn)行情況，驗(yàn)證通訊是否正常。例如，可以在PLC中編寫程序讀取變頻器的運(yùn)行參數(shù)，如頻率、電流等，并在程序中進(jìn)行相應(yīng)的處理和控制。

undefined七、實(shí)施效果：捷米特 JM-PN-EIP 網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用使得光伏電站內(nèi)不同協(xié)議的設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通，監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)獲取全面的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，提高了電站的運(yùn)行管理效率和故障預(yù)警能力。通過(guò)對(duì)發(fā)電數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析和優(yōu)化調(diào)度，進(jìn)一步提高了光伏電站的發(fā)電效率和經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)降低了運(yùn)維成本和人力投入。

審核編輯 黃宇