支持工业以太网PROFINET的三相电能表

一，Profinet概念

PROFINET 是一种基于工业以太网和 IT 标准的现场总线通信系统，具有比 PROFIBUS 更多的优点，因而在自动化控制领域中得到越来越广泛地应用。

二，支持工业以太网PROFINET的三相电能表

安科瑞电气 APM 系列网络电力仪表是按 IEC 标准设计，具有全电量测量，电能统计，电能质量分析及网络通讯等功能，主要用于对电网供电质量的综合监控。该系列仪表采用了模块化设计，配合功能丰富的外部 DI/DO 模块、AI/AO 模块、Micro SD 卡(TF 卡)事件记录(SOE)模块、网络通讯模块、温湿度测温模块，可以灵活实现电气回路全电量测量及开关状态监控，双 RS485 和以太网接口配合可实现 RS485 主站数据抄送，省去数据交换机。PROFIBUS-DP 接口可以实现高速数据传输及组网功能。

通讯支持：

RS485 接口/Modbus-RTU 协议和 DLT645 规约；

Profibus-DP 接口/Profibus-DP 协议；

RJ45 接口(以太网)/Modbus-TCP、http、DHCP 等多种协议；

Profinet 通讯

三，连接准备

①传输介质和连接器

PROFINET 支持百兆以太网 100BASE-TX，采用两对屏蔽双绞线(GP2X2 系列)作为短距离信号传输（可兼容常规 8 芯网线），使用 RJ45(俗称水晶头)连接器作为接线端子。

如图一所示为网线制作标准：

T568A 标准：白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、白棕、棕。

T568B 标准：白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕。

水晶头线序：从左往右，分别是 1 2 3 4 5 6 7 8。四芯网线只需要接 1 2 3 6。

如图二所示为 4 芯网线直连和交叉接线方式，如图三所示为 8 芯网线直连和交叉接线方式，图中的接线方式都可正常通讯。

②拓扑结构

PROFINET 网络支持线型、星型、树型、环型和混合型网络拓扑结构。

线型拓扑：APM 的 PROFINET 通讯模块具有交换机功能的双网口，线型拓扑时使用**个网口可以实现线型连接。

星型拓扑：当设备靠的比较近时，比如设备都安装在控制柜中，适合使用星型拓扑，使用交换机连接各个 APM，用于短距离的区域。

树型拓扑：将若干星型连成一个树型网络，*后构成工厂自动化分层网络。

环型拓扑：使用若干交换机使用光纤连接形成主干环网，现场设备可以使用混合的拓扑结构与交换机连接，现场网络和上层网络也通过交换机连接。

③组态配置

说明：本手册以西门子 CPU1515-2PN 作为 PROFINET 主站，介绍以 APM 作为从站进行 PROFINET 通讯的配置方法。文中使用的 PLC 编程软件为 TIA Portal V15.1。

④安装 GSML 文件

点击选项-管理通用站描述文件(GSD)进入管理界面，如图四、图五所示。在图五所示界面选中GSDML-V2.35-Acrel-APM-20220327.xml 文件所在路径，选中文件点击安装。安装完成后，关闭当前窗口，软件自动更新目录。

安装完成后，在硬件目录 其他现场设备/PROFINET/IO/ACREL/ACREL APM/ 中可以找到设备 APM PN，如图六所示。

⑤配置

(1)、 新 建 一 个 项 目 ， 选 择 好 CPU 型 号 后 ， 点 击 网 络 视 图 ， 在 硬 件 目 录 其 他 现 场 设 备/PROFINET/IO/ACREL/ACREL APM/ 中找到设备 APM PN，双击即可添加设备，添加后如图七所示。

(2)、点击如图八所示中从站设备的“未分配”字样，选择需要连接的 PROFINET 接口。连接完成后如图九所示。

(3)、双击 CPU 设置主站网络参数，如 IP 地址、子网掩码、路由等。

(4)、选中如图十所示的位置，可以修改组态的从站设备名称。单击灰色部分，可以设置组态的从站 IP 地址。

⑥指定设备名称

如图十二所示，点击在线-分配设备名称，进入分配 PROFINET 设备名称界面。点击更新列表按钮，可搜索所有连接的 PROFINET 设备，选中需要修改的设备，点击分配名称即可完成名称修改。

⑦通讯地址表

初始默认输入地址表如下。

默认输入数据地址表（APM→主站）

注意：高字节在前，低字节在后，如[0][1]，[0]是高 8 位，[1]是低 8 位，其它类推。电能采用 4 字节 16 进制存储，高字在前，低字在后，计量单位为：kWh；电能计量值=电能高字/0xffff+电能低字。