PROFINET 与 DeviceNet 异构网络互通技术初探

基于 Profinet 转 DeviceNet 协议网关的基础通信验证实录

在工业自动化项目中，常需将基于 PROFINET 的 PLC 控制系统与采用 DeviceNet 协议的现场设备互联。为提升前期开发效率，我们尝试在无真实 DeviceNet 从站接入的前提下，仅通过配置网关主站参数，验证其是否能被西门子 TIA Portal 正确识别并建立稳定通信。若可行，则可支持“先搭框架、后接设备”的敏捷调试模式。

硬件方面，我们以最小可行系统为基础：

将 Profinet 转 DeviceNet 协议网关的 PROFINET 端口直连笔记本电脑；

为 Profinet 转 DeviceNet 协议网关本体提供 24V DC 工作电源；

虽未连接实际 DeviceNet 从站，但仍按规范处理 DeviceNet 总线：

接入 24V 辅助电源（用于驱动 DeviceNet 物理层）；

在 CAN_H 与 CAN_L 信号线上两端加装 120Ω 终端电阻，确保总线电气特性合规。

软件工具链包括：

配置 Profinet 转 DeviceNet 协议网关的 Gateway Configuration Studio

配套 Profinet 转 DeviceNet 协议网关工具集

Siemens TIA Portal V18，并预装厂商提供的 GSDML 描述文件

1. Profinet 转 DeviceNet 协议网关网关本地配置

启动 Gateway Configuration Studio 后，软件自动发现局域网内的目标网关。新建项目时，我们重点设置了以下参数：

PROFINET 设备名称及 IP 地址（需与后续 TIA Portal 中一致）；

DeviceNet 主站通信速率（如 250 kbps）；

预留的输入/输出数据区长度（按典型从站规模预分配）。

随后，利用 Profinet 转 DeviceNet 协议网关“工具集”对 DeviceNet 接口执行扫描，获取主站节点标识信息，并将其填入配置界面中的主站描述表。完成上述步骤后，将配置写入网关。

此时，观察设备面板：PROFINET 与 DeviceNet 对应的状态指示灯均呈现正常工作状态（常亮或规律闪烁），表明内部通信栈已初始化成功。

2. TIA Portal 集成

在 TIA Portal 中导入 GSDML 文件后，Profinet 转 DeviceNet 协议网关作为标准 PROFINET IO 设备出现在硬件目录中。我们在网络视图中拖入该设备，分配与其本地配置完全匹配的设备名称与 IP 地址，编译并下载硬件组态。

结果令人满意：PLC 在线监控界面中，网关状态显示为“已连接、无故障”，且可正常读写预设的 I/O 映射区域。

本次测试虽未接入任何真实 DeviceNet 从站，但成功实现了以下目标：

仅靠主站侧基础配置，即可让 PROFINET 主站（PLC）与 Profinet 转 DeviceNet 协议网关建立完整通信链路。

这一特性具有显著的工程价值：

支持“离线先行”开发模式：在 DeviceNet 现场设备尚未安装或调试完成前，工程师即可在 TIA Portal 中搭建控制逻辑、测试 IO 响应，大幅压缩后期现场调试窗口；

降低集成风险：PROFINET 侧组态一旦确认，后续仅需在网关配置工具中补充从站地址与数据映射规则，无需改动 PLC 硬件配置，提升系统稳定性与可维护性。

待实际从站接入时，只需在 Gateway Configuration Studio 中完善：

从站 MAC ID（节点地址）

输入/输出数据长度及偏移

通信连接类型（如轮询 Poll 或 Bit-Strobe）

而 TIA Portal 中的 PROFINET 组态通常保持不变——前提是预留的 I/O 区足够覆盖最终需求。

此基础连通性验证不仅确认了 Profinet 转 DeviceNet 协议网关的功能可靠性，更凸显其在异构网络融合场景下的工程友好性。对于需要跨协议集成的自动化项目而言，此类网关不仅是“翻译器”，更是提升交付效率的“加速器”。