ProfiNet转EtherNet/IP罗克韦尔PLC牵手光伏电站监控系统的通讯配置技术
一、案例背景
在『新能源』产业蓬勃发展的当下，大型光伏电站作为绿色能源的重要输出地，其稳定高效的运行至关重要。某大型光伏电站占地面积广阔，内部设备众多，要保障电站的稳定运行，对站内各类设备进行集中监控与管理必不可少。 在该电站的设备体系中，部分逆变器和汇流箱作为电力转换与汇集的关键设备，采用EtherNet/IP协议进行通信。这些设备如同光伏电站的“血管”和“中转站”，承担着将太阳能转化为电能，并将分散的电能进行初步整合的重任。而电站的监控系统，则肩负着实时监测电站运行状态、收集关键数据的使命，它采用ProfiNet协议与上位机进行数据交互，以便管理人员能在远程实时掌握电站的整体情况。 然而，由于两种协议的差异，使得监控系统与逆变器、汇流箱之间仿佛隔着一道无形的“语言屏障”，无法顺畅地进行信息交流。这一协议不兼容的问题，严重阻碍了电站集中监控和管理目标的实现，成为了亟待解决的关键难题，急需找到一种有效的协议转换方案，让不同协议的设备能够互联互通，实现电站的高效运行与智能化管理。
二、硬件设备
· 罗克韦尔PLC
· 光伏电站监控系统：支持标准的EtherNet/IP及ProfiNet协议
· 捷米特JM-PNM-EIP协议网关：用于实现ProfiNet网络与EtherNet/IP协议网络之间的数据通讯转换。一侧为ProfiNet主站，一侧为EtherNet/IP从站。
三、设备配置及安装
o 捷米特JM-PNM-EIP网关：在光伏电站的控制室内安装多个JM-PNM-EIP网关，每个网关通过EtherNet/IP接口与一组逆变器和汇流箱相连，采集它们的运行数据，如发电量、电压、电流等。然后通过ProfiNet接口将数据传输给监控系统中的罗克韦尔系列PLC。
o 工业计算机：作为监控系统的上位机，运行监控软件，通过ProfiNet与PLC通信，实时显示光伏电站的设备运行状态和发电数据，并进行数据分析和故障报警等功能。
o 光纤收发器：由于光伏电站占地面积较大，部分设备距离控制室较远，采用光纤收发器将以太网信号转换为光纤信号进行远距离传输，确保数据的稳定传输。
四、技术指标
· 捷米特JM-PNM-EIP一侧为ProfiNet主站，一侧为EtherNet/IP从站。
· 支持ProfiNet双以太网 100 Mbit/s，RJ45 插头；
· 支持周期数据交换、非周期数据读、写；
· 支持诊断数据和故障读取；
· 最大从站个数128个；单个从站支持最大数据1440bytes IN+1440bytes OUT； 最大输入输出数据1.5Kbytes；
五、配置步骤
o 安装并固定捷米特JM-PNM-EIP网关，连接好电源和网络接口，确保网关正常工作。
o 在PLC的编程软件中，添加捷米特JM-PNM-EIP网关作为ProfiNet从站设备，并进行组态配置，设置网关的输入输出字节长度、设备名称等参数，使其与监控系统的通信要求相匹配。
· 配置工程的网络拓扑图如下 :
·
· 4.2.3 GSDML文件导入
· 将PROFINET 从站GSDML文件复制至软件安装路径下的GSDML文件夹中，例如：C:\Program Files (x86)1PROFINET Manager\GSDML或者通过菜单栏“选项”中的“操作”选择导入GSDML实现GSDML加载；点击“导入GSDML”弹出“选择导入的文件”对话框，查找GSDML的路径文件打开即可；或者点击来进行快捷添加GSDML文件导入完成之后可以选择重启软件进行更新GSDML目录文件，也可以点击快捷栏来进行更新GSDML目录文件。
o 在EtherNet/IP网络侧，根据逆变器和汇流箱的通信协议和参数，配置网关的EtherNet/IP从站模式，与设备建立通信连接，并设置数据采集的周期和方式。
1. 点击主站，选择EIP参数进行设置，如下如所示：
Ø 输入长度，输出长度，设置EIP通讯数据长度
Ø 总线离线动作清空：当PROFIBUS DP主站掉线后，将主站所发最后一次数据清零保持：当PROFIBUS DP主站掉线后，将保持主站所发最后一次数据。
Ø 从站离线动作清空：当PROFIBUS DP从站掉线后，将从站最后一次数据清零。
Ø 清空：当PROFIBUS DP从站掉线后，将保持从站所发最后一 次数据。
在工业计算机上安装并配置监控软件，通过ProfiNet与PLC建立连接，读取PLC中的光伏设备运行数据，并进行可视化显示和数据分析处理。
· 六、运行与测试
· 完成上述配置后，将设备分别进行正确连接。
· 给系统上电，观察PLC和设备的运行状态。
· 通过监控PLC中的数据以及观察变频器的实际运行情况，验证通讯是否正常。例如，可以在PLC中编写程序读取变频器的运行参数，如频率、电流等，并在程序中进行相应的处理和控制。
· 七、实施效果：
在大型光伏电站的复杂运营体系中，不同设备间的通信协同一直是制约电站高效管理与稳定运行的关键难题。直到捷米特JM-PNM-EIP网关的横空出世，才彻底打破了这一僵局。 此前，因逆变器、汇流箱采用EtherNet/IP协议，而监控系统依赖ProfiNet协议，设备之间的通信如同一座孤岛，彼此孤立，难以实现高效的数据交互。捷米特JM-PNM-EIP网关的应用，成功搭建起一座跨越协议鸿沟的桥梁，让不同协议的设备实现了无缝互联互通。 自此，监控系统得以实时获取全面且精准的设备运行数据，无论是逆变器的工作状态，还是汇流箱的电流电压参数，都能被及时采集与分析。这一转变极大地提升了电站的运行管理效率，故障预警能力也得到了质的飞跃。通过对发电数据的实时分析，运维人员能够迅速发现潜在问题，并及时采取措施，将故障隐患扼杀在萌芽状态。 不仅如此，借助捷米特网关实现的数据实时共享，电站能够依据实际发电情况进行优化调度，合理分配电力资源，进一步提高了光伏电站的发电效率。发电效率的提升直接转化为经济效益的增长，为电站带来了更为可观的收益。同时，得益于高效的管理和精准的故障预警，电站的运维成本和人力投入大幅降低，真正实现了智能化、高效化的运营模式，为光伏产业的可持续发展树立了新的标杆。
