PBM-ETH-3.0 以太网MODBUS/TCP＠PROFIBUS

下行接口指标：

PROFIBUS主站：
♦　标准IEC61158 TYPE3 （GB/T 20540-2006）
♦　PROFIBUS主站物理接口：2×9孔D型插座。隔离，3KV
♦　不加中继最多连接2×31=62个从站。

♦　每个从站IO(244I+244O)字节、用户参数244字节、诊断数据244字节。
♦　用户IO数据区共31kB，配置数据区共8kB。

♦　主站协议：PROFIBUS-DP/V0、V1/C1、V1/C2

♦　网站冗余热备

♦　波特率：9.6K～1.5M(bit/s)
 

上行接口指标：

工业以太网MODBUS/TCP接口：
♦　IEEE802.3 100M/10M自适应

♦　2×RJ45接口，内置双口交换机，支持总线型结构（菊花链链接）和冗余型结构（冗余双网口连接）。MODBUS TCP/IP协议中国国家标准GB/T19582-2008。
♦　MODBUS TCP/IP协议中国国家标准GB/T19582-2008。♦MODBUS TCP/IP协议中国国家标准GB/T19582-2008。
♦　支持03H、04H、06H、10H号MODBUS功能，单条MODBUS报文数据252Bytes。♦MODBUS TCP/IP协议中国国家标准GB/T19582-2008。
♦　交换双网口模式下支持最多8个Modbus TCP连接，独立双网口模式下每个IP最多支持4个Modbus TCP连接。

电气性能参数 

型号：PBMG-ETH-3.0 

外形尺寸：宽(92mm)×长(120mm)× 厚(84mm);

重量：约300g

外壳结构：ABS+PC

防护等级：IP20

安装方式：35MM导轨

供电功耗：DC24V（±20%），120mA，双路电源供电

认证：CE认证，EMC测试III级

工作温湿度：-20℃～+55℃；相对湿度：5～95%(无结露) (有更低温度要求的客户,请采购声明)；

存储温度：-40℃～+70℃
 

应用案例

1、 为DCS/PLC控制系统提供PROFIBUS解决方案

　　DCS系统、或PLC如何成为PROFIBUS主站？如何连接PROFIBUS从站设备组成现场总线控制系统？ 很多自动化系统需要PROFIBUS主站部件配套，特别是那些企业自主研发的DCS，但目前还没有PROFIBUS主站功能的系统。如发电自动化系统、石化DCS控制系统，可以采用鼎实主站网关做PROFIBUS主站配套部件，提升控制系统具备现场总线PROFIBUS设备集成能力。
见下图1虚框部分是山东一家火力发电自动化系统供应商自主研制的DCS系统，配套鼎实主站网关连接现场大量的PROFIBUS从站，包括：变频器、执行机构、传感器。该厂家与本公司合作提供PROFIBUS主站网关作为DCS系统的PROFIBUS解决方案。
 

　　上海一家火力发电自动化系统供应商多年来在火力发电自动化系统中采用自主研发的DSC系统，见图2中虚框部分结构。采用鼎实PROFIBS主站网关为其DCS提供PROFIBUS解决方案。该方案不同之处在于要求PROFIBUS网关设备冗余（网关双机热备自动切换），而且主站网关同时具有PROFIBUS-DPV0/V1(C1+C2)功能。上位机可以通过主站网关读取从站的DPV1(C2)数据，完成工作站的远程仪表配置功能。

　　北京一家工业锅炉控制自动化系统供应商要求鼎实为其基于工业PC的 DCS提供PROFIBUS解决方案。该方案特点在于要求PROFIBUS网关设备与总线冗余（网关双机热备自动切换），也要求主站网关同时具有PROFIBUS-DPV0/V1(C1+C2)功能，上位机可以通过主站网关读取从站的DPV1(C2)数据，完成工作站的远程仪表配置功能。 

2、大量PROFIBUS接口仪表的集成提供解决方案—如工厂电力监控系统测量、保护设备的PROFIBUS系统集成 

　　工厂电力监控系统底层由测量、保护设备组成，如：电机保护MCC、电量测量与保护PCC、智能开关、变频器、智能软起等。PROFIBUS-DP是目前电力监控系统底层比较流行的现场总线通信协议。上层网络一般是基于以太网的协议；目前MODBUS/TCP是主流，未来104电力规约、PRPFINET等协议可能也会较为流行。电力监控系统必须通过主站网关将现场PROFIBUS设备组网，并将数据传输到以太网，以实现电力设备监控功能。
　　目前电力监控系统有两种方式实现主站集成现场PROFIBUS设备方案：一是DSC或“通信管理机”中插入PROFIBUS主站网卡（如鼎实PROFIBSU主站PCI网卡型号：PBM-G-PCI）,二是采用主站网关模块（如鼎实PBMG系列PROFIBSU主站网关模块）。后一种方法目前逐步成为主流趋势，原因有二：一是PROFIBUS从站设备数量庞大、分散性强，网卡式主站不如模块式主站网关分布安装；二是模块式主站网关不受插槽限制，可任意扩展，适应分散、大量从站的要求。
 

实现电力监控系统PROFIBUS设备组网对主站网关的要求是：

（1）现场总线设备数量大、分散性强：一个实际工厂电力监控系统中现场设备数量巨大，如一个化工厂仅电机保护MCC数量在可能会有800~1000台。庞大数量的现场设备分散在广大区域内。

鼎实主站网关满足数量大、分散性强的现场总线设备组网要求的优势是：
① 多物理接口设计（2口）、内置集线器技术，免除外部敷线使用中继扩展降低工程成本。单台网关不用中继扩展最多可集成2×31=62个从站。
② 模块式主站网关可依据上层以太网分散式安装，满足现场设备分散性要求；
③ 模块式主站网关的扩展不象插槽式网卡受到插槽数量限制，扩展自由，可适应庞大数量现场设备集成 

（2）保证大量数据刷新的实时性：大量现场总线设备的组网必然造成大量数据集成与网络数据刷新速度下降，控制系统要求网关必须保证一定的PROFIBUS设备数据刷新速度。
现场设备数据刷新速度与PROFIBUS速率、单从站数据量、从站个数、主站网关个数、主站网关设计原理诸因素有关；

鼎实主站网关满足大量数据刷新的实时性要求的优势是：
① 网关设计原理基于“存储器共享型”网关设计，高性能（硬件）数据处理功能保证网关数据传输的实时性。
② 模块式主站网关可自由扩展安装数量，减少单个主站连接从站个数，从而提高从站数据刷新速度。
 

3、PROFIBUS设备升级与PROFINET系统连接

　　PROFINET作为PROFIBUS的升级技术，必须考虑到保护已使用PROFIBUS用户的投资；即：必须为PROFIBUS设备与PROFINET系统连接提出解决方案。国际PI为此提出的解决方案是：使用PROFINET/PROFIBUS（以下简写为PN/PB）网关实现PROFIBUS设备集成并连接到PROFINET系统中。如下图：使用PN/PB网关实现PROFIBUS设备集成到PROFINET系统中。

　　上图中：IO1#、IO2#是PROFINET现场控制设备，有PN/PB PLC控制。PROFINET网络中有工程师工作站1#与2#。这是一个典型的基于PROFINET的控制系统。由于用户原有PROFIBUS设备，而且现实系统中仍需使用大量PROFIBUS设备，因此通过PN/PB主站网关将PROFIBUS设备集成并连接到PROFINET系统中。PN/PB主站网关在PROFIBUS一侧是主站，在PROFINET一侧是IO设备。 

4、为PROFIBU设备集成到各种控制系统提供解决方案

　　国际工业控制网络标准IEC61158包括十几种网络标准，因此我们总是要面对多种工业网络技术并存的现实。在具体工程项目实施中，系统集成商就必须面对不同通信协议现场设备互联的问题。
鼎实PROFIBUS主站网关应用的场合是，将现场一些PROFIBUS设备（如变频器、软起、智能保护、MCC等等）组网，连接到不具备PROFIBUS主站功能的DCS、PLC、PAC、PC等控制器系统。

　　这种应用对PROFIBUS主站网关的要求具有如下特点：
（1）上行接口支持多种协议及自由协议：下行接口指PROFIBUS主站接口，上行接口是第三方设备接口。要求接口2类型丰富（RS232/485/422、CAN2.0A/B、802.3）并支持多种协议包括企业自定义协议。

鼎实PROFIBUS网关具有以太网MODBUS/TCP、MODBUS/485、CANOPEN标准协议及若干企业自定义协议（定制）。

（2）简便实用价格低：

鼎实Min主站PBM-G-MBS2只连接2个DP从站，价格接近从站总线桥。可广泛用于单DP从站连接到以太网或MODBUS/485控制系统。