支持工業(yè)以太網(wǎng)PROFINET的三相電能表

一，Profinet概念

PROFINET 是一種基于工業(yè)以太網(wǎng)和 IT 標準的現(xiàn)場總線通信系統(tǒng)，具有比 PROFIBUS 更多的優(yōu)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(yè)以太網(wǎng)PROFINET的三相電能表

安科瑞電氣 APM 系列網(wǎng)絡電力儀表是按 IEC 標準設計，具有全電量測量，電能統(tǒng)計，電能質(zhì)量分析及網(wǎng)絡通訊等功能，主要用于對電網(wǎng)供電質(zhì)量的綜合監(jiān)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(wǎng)絡通訊模塊、溫濕度測溫模塊，可以靈活實現(xiàn)電氣回路全電量測量及開關(guān)狀態(tài)監(jiān)控，雙 RS485 和以太網(wǎng)接口配合可實現(xiàn) RS485 主站數(shù)據(jù)抄送，省去數(shù)據(jù)交換機。PROFIBUS-DP 接口可以實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸及組網(wǎng)功能。

通訊支持：

RS485 接口/Modbus-RTU 協(xié)議和 DLT645 規(guī)約；

Profibus-DP 接口/Profibus-DP 協(xié)議；

RJ45 接口(以太網(wǎng))/Modbus-TCP、http、DHCP 等多種協(xié)議；

Profinet 通訊

三，連接準備

①傳輸介質(zhì)和連接器

PROFINET 支持百兆以太網(wǎng) 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(guī) 8 芯網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)線只需要接 1 2 3 6。

如圖二所示為 4 芯網(wǎng)線直連和交叉接線方式，如圖三所示為 8 芯網(wǎng)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(jié)構(gòu)

PROFINET 網(wǎng)絡支持線型、星型、樹型、環(huán)型和混合型網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)。

線型拓撲：APM 的 PROFINET 通訊模塊具有交換機功能的雙網(wǎng)口，線型拓撲時使用**個網(wǎng)口可以實現(xiàn)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(qū)域。

樹型拓撲：將若干星型連成一個樹型網(wǎng)絡，*后構(gòu)成工廠自動化分層網(wǎng)絡。

環(huán)型拓撲：使用若干交換機使用光纖連接形成主干環(huán)網(wǎng)，現(xiàn)場設備可以使用混合的拓撲結(jié)構(gòu)與交換機連接，現(xiàn)場網(wǎng)絡和上層網(wǎng)絡也通過交換機連接。

③組態(tài)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(guān)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(xiàn)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(wǎng) 絡 視 圖 ， 在 硬 件 目 錄 其 他 現(xiàn) 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(wǎng)絡參數(shù)，如 IP 地址、子網(wǎng)掩碼、路由等。

(4)、選中如圖十所示的位置，可以修改組態(tài)的從站設備名稱。單擊灰色部分，可以設置組態(tài)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(shù)據(jù)地址表（APM→主站）

注意：高字節(jié)在前，低字節(jié)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(jié) 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。