EtherNet/IP 转 Modbus 协议网关，型号 SG-EIP-MOD-210，详细介绍

一、产品概述

1.1 产品用途

该网关支持Modbus接口设备接入EtherNet/IP网络。用户无需掌握Modbus和EtherNet/IP协议即可完成Modbus设备在EtherNet/IP接口上的配置，并与Modbus设备进行数据交互。拓扑结构如图所示：

1.2 产品特点

（1）应用广泛：

SG-EIP-MOD-210网关位于EtherNet/IP侧担任从站角色，在Modbus侧既可以担任主设备端又可担任从设备端，在实现Modbus与EtherNet/IP间连接时较为简便。

（2）应用简单：

无需深入掌握复杂的EtherNet/IP和Modbus技术细节；仅需参照本手册完成配置；无需进行复杂编程；便能在短时间内建立连接通信。

（3）透明通信：

用户可以根据EtherNet/IP和Modbus通信数据区的对应关系进行数据透明传输。

（4）通讯稳定可靠：

产品抗干扰能力强。

作为EtherNet/IP网络中的端站设备，在其上配置有2个RJ45以太网接口，并且支持采用100BASE-TX技术实现通信；该设备具备MDI/MDIX自检功能，并集成了一个以太网交换机模块；它不仅能够构建链式网络拓扑结构，并且支持采用环状冗余架构来提升网络可靠性

（6）Modbus 协议接口为标准 RS232 或 RS485 接口可选（默认 RS485 接口）， 半双工。

3、技术指标

（1）SG-EIP-MOD-210 在从端侧运行于 EtherNet/IP 协议，在 Modbus 协议下可同时担任主端或从端角色。Modbus 通信数据与 EtherNet/IP 通信数据通过映射方式进行交互，并实现方便的通信连接。

两组 RJ45 以太网端口配置良好，并具备采用 100BASE-TX 标准的技术架构；内置自适应检测技术 MDI/MDIX 能够自动识别连接状态；系统集成一个以太网交换机模块，并且能够方便地将 EtherNet/IP 设备串联成菊花状网络结构

（3）支持 EtherNet/IP 协议。

（4）电磁兼容指标：

EFT：level 4;class A

浪涌：level 2;class A

静电：level 3;class A

支持MODBUS协议；波特率可供选择设置为1200Hz、2400Hz、4800Hz及更高频率的选择项；校验位类型包括无校验（No Parity）、偶校验（Even Parity）以及奇校验（Odd Parity）等选项；停止位配置则可以选择单bit或双bit的设置。

（6）最大输入/输出数据量

① Max Input Bytes≤500Bytes

② Max Output Bytes≤500Bytes

（7）电源电压：12~24V 宽电压供电，双路电源冗余供电。

（8）额定功率 3W（24V/125mA）。

（9）环境温度：

运输和存储：-40℃~+70℃ 工作温度：-20℃~+60℃

（10）工作相对湿度：5~95%（无结露）

（11）外形尺寸：（长）132mm×（宽）90mm×（厚）27mm

（12）安装方式：35mm 导轨

（13）防护等级：IP20

（12）重量：约 300g

二、安装、启动

2.1 接口

1、电源

该产品的电源接口配置有两种不同的安装方式：一种是 5.08 压力端子排的安装方案（Press Plate），另一种是 DC 2.1 插头适配器的选择（DC Adapter）。用户可以根据实际使用场景自由选择连接方式，并查看各端子排的安装顺序（Appendix A）。此外支持同时接入两个电源实现冗余供电功能（Redundant Power Supply）

2、EtherNet/IP 端采用两个百兆 RJ45 接口，如下图：

3、Modbus 接口（目前只支持 RS485 接口，RS232 接口不支持），接口如下图：

4、复位按键

RST 用于恢复设备出厂状态；当遇到无法获取本地IP地址的情况；持续按下RST键直至SYS指示灯持续熄灭；随后设备将自动重新启动并采用预设参数设置。

2.2 指示灯

指示灯如下图所示：

三、产品配置与通信方法

3.1 软件配置

该设备的 PORT1 接口默认分配到 IP 地址 192.168.1.37，在配置操作之前，请确保将计算机的 IP 地址设置为同一 192.168.1 网络段内的静态固定地址，并将计算机与该设备的 PORT1 接口通过网线直接连接起来。双击启动配置软件的操作图标即可进入配置界面：

3.1.1 搜索设备并获取设备参数

在进入配置界面后首先要执行一系列操作以完成网络管理功能的设置。具体步骤如下: 首先打开网络管理模块，在系统中搜索并筛选出可用的网络设备列表; 选择并确认目标硬件ID后即可开始下一步操作; 在确认目标硬件ID的基础上, 点击"查看详细参数设置"按钮; 当系统提示"已获取所有必要信息"时自动弹出完成对话框; 此时在界面上方将展示该硬件的所有关键性能数据; 请根据个人需求调整各项设置以满足特定要求

3.1.2 EtherNet/IP 参数说明

IP 设定方式：只支持静态配置。

IP 地址：设置设备的 IP 地址，默认 192.168.1.37。

子网掩码：设置设备的子网掩码，默认 255.255.255.0。

网关地址：设置设备的网关地址，默认 192.168.1.1。

输入有效数据长度：该功能不可用。

事务序列号：该功能不可用。

输入数据清除/保持状态：当Modbus命令响应错误次数达到Modbus命令允许重发次数时，请确认对应的EtherNet IP输入数据是否被清除。清除：EtherNet IP输入数据清除；仅此方式可采用

Modbus 操作重复次数：在 Modbus 操作出现错误响应的情况下，则会触发该操作重复执行的次数设定值。 在 Modbus 配置项中设置有协议类型选项时，在‘Modbus 主站’配置类型下则此功能无法启用

VendCode：设备制造商 Code，默认值为 1，不可修改。

3.1.3 Modbus 参数说明

1、协议类型选择 Modbus 主站

Modbus 通讯波特率：1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200bps可选。

数据位：只支持 8 个数据位。

奇偶校验方式：无、奇、偶可选。

停止位：1、2 可选。

通讯传输模式：只支持 RTU。

响应等待时间：当 Modbus 主站发送命令后，等待从站响应的时间，范围：5~60000ms。

轮询延时时间：指一条Modbus指令执行完毕并获得正常应答或出现超时后，在发出下一条Modbus指令前所等待的延迟时间；其范围限定在0至2500毫秒之间。

采用命令查询模式：该系统仅支持持续性输出操作，并与Modbus的读取命令输出方式一致，在运行时将依据扫描比例对数据进行采集并反馈给相关处理单元

scan ratio: the ratio of low-speed scanning period to high-speed scanning period is set. when this ratio is set to 10, it means that the high-speed scanning command is sent 10 times per unit time, while the low-speed scanning command is sent once per unit time. （此处用于说明）

自动降级：该功能不可用。

Modbus 状态位：初始设置为启用状态，默认情况下占用了连续的13个字节。其中最低有效位（LSB）设为0表示第一条 Modbus 指令已被成功执行；若设为1则表明未成功或未在指定时间内响应第一条指令。每一位对应一条 Modbus 指令的状态反馈，并且这些状态信息位于所有输入数据的最后一组字段中。

2、协议类型选择 Modbus 从站

Modbus 通讯波特率：1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200bps可选。

数据位：只支持 8 个数据位。

奇偶校验方式：无、奇、偶可选。

停止位：1、2 可选。

从站地址：0-247 可设，0 是广播地址，尽量不要设置成 0。

用 CRC 校验：默认是开启的。

其它 Modbus 参数不可用。

3.1.4 命令参数说明

当 Modbus 协议类型选择 Modbus 主站时才需要配置，且最多配置 100 条命令。

起始地址：Modbus 从站设备中寄存器/开关量/线圈等起始地址，十进制，范 围：0~65535。

注意：配置软件中设置的起始位置是协议地址。当用户在配置界面输入PLC设备地址时，在确认无误后系统会自动生成如图所示的参数设置界面，并要求将PLC设备地址转换为对应的协议地址后再完成设置。具体操作步骤如下：

数据个数：数据长度。

内存映射起始位置位于模块内部EtherNet/IP网络输入输出缓冲区中；当接收读指令时，其操作对象为输入缓冲区内存储的数据；该数据区域的整体偏移量限定为0至499；类似地，在接收写指令时的操作对象为输出缓冲区内存储的数据；整体偏移量同样限定为0至499。需要注意的是，在任何时刻同一系统内所有执行读操作的内核必须分配到互不相同的内核内核虚拟 address空间基址；同时在同一系统内所有执行写操作的内核也必须分配到互不相同的内核内核虚拟 address空间基址以避免冲突；更多详细信息请参阅3.2节的工作原理图

字节个数：根据功能码和数据个数的变化而变化，不可编辑。

扫描方案：分为两种.scan方式——快速.scan和缓速.scan——以满足用户对不同命令的需求。其中缓速.scan等于快速.scan乘以扫瞄比值（在基本参数-Modbus参数中进行配置）。

标识符：每条命令有一个唯一的标识符，当 Modbus 状态字开启时有效。

3.1.5 参数的解释说明

该界面用于详细说明各项参数及其作用；例如，在配置‘Modbus寄存器起始地址’时，请查看相关参数说明。

3.1.6 配置设备参数

当用户完成参数设置并确认无误后,可以选择设备列表中的任意一个设备,并在其上点击"配 置参数"按钮.如果出现"配 置 参数 成 功"提示框,则表示配 置 已 成 功;否则,则需检查网 关 的 PORT1 口与计算机间的网络连接是否正常以及计算机上的IP 地 址是否为固定地址.配 置 完 成 后则需重启该 设备

3.1.7 恢复出厂设置

用户如欲将设备重置至初始状态，则可通过点击"重置出厂设置"按钮来执行此操作。如果在操作过程中弹出"重置出厂设置已成功"提示框，则表示此操作已完成；如果未出现提示框，则需检查网关端口1（Port1）与计算机之间的网络连接是否正常以及计算机上的IP地址是否为静态地址。完成上述操作后，请重新启动设备以使系统恢复正常运行状态。

3.1.8 重启设备

单击"重新启动设备"按钮，在屏幕上若出现"重新启动设备成功"对话框，则表示设备已正常重新启动；否则，请首先确认网关的 PORT1 口与电脑之间的网络是否正常，并且确认电脑的 IP 地址是否为静态地址；确认上述配置无误后重新启动设备。

3.2 Modbus 主站工作原理

该设备配备有两组数据缓冲区域，在Modbus协议下实现与外部系统的通信功能。其中一组为EtherNet/IP网络输入缓存区域，在接收Modbus指令时会被Modbus读取并存放到网络输入缓存中去；另一组为EtherNet/IP网络输出缓存区域，在执行写命令时会从网络输出缓存中提取所需数据并发送至相应的Master Modbus站台设备上进行处理。系统允许用户根据需求配置多达100条不同的Modbus指令序列

3.3 Modbus 从站工作原理

该网络关支持 EtherNet/IP 工业以太网协议与串口之间的数据交互。EtherNet IP 数据与串口数据之间实现了双向传输关系。当 EtherNet IP 接收到串行总线上的数据时，会将其输出至串口中进行处理。如图所示：

四、配置实例

4.1 配置软件配置成 Modbus 主站模式的实例

硬件接线：Port 1 连接到主站的 EtherNet/IP 接口；Port 2 连接到电脑上的网络接口；串口通过 USB 转换模块连接到电脑上的 USB 接口；电脑运行Slave软件模拟Modbus从站设备；同时安装配套软件如CodeSYS、Sysmac Studio、Machine Expert等。

下载配置软件，双击运行：

搜索设备：

本实例中设置的参数如下：

注意：软件依据Modbus指令计算出O\rightarrow{T}与T\rightarrow{O}的比例（在本例中测得T\rightarrow{O}的比例为35个单位而O\rightarrow{T}的比例仅为20个单位）。其中，在本例中测得T\rightarrow{O}的比例为35个单位而O\rightarrow{T}的比例仅为20个单位；此处T\rightarrow{O}端口对应于EtherNet/IP主站的输入端；而对应的另一端口则用于接收来自EtherNet/IP主站的输出数据；为了确保系统协调运行，在配套软件中设置在该端口对上的比例参数时也需与当前测量所得的数据保持一致。

在搜索列表中依次找到并点击对应的序列号→单击位于页面中的“配置设备”按钮→系统将在界面上方显示一个消息框，并显示内容为“配置设备成功”→完成操作后，请执行下述步骤以恢复网络连接→系统将在界面上方显示一个消息框，并显示内容为“重启设备成功”

至此完成配置，请确保 Slave 软件使用的波特率等串口参数与配置软件上设置的参数保持一致。EtherNet/IP 主站IP地址需与配置软件上网关IP地址处于同一网络范围内。例如 192.168.1.100。

4.2 配置软件配置成 Modbus 从站模式的实例

硬件接线：连接到主站机上的EtherNet/IP接口。连接至电脑网络接口。串口端通过USB转接口模块连接至电脑USB端部接口。在PC上运行Poll软件模拟主站Modbus设备，并安装如CodeSYS、Sysmac Studio等配套软件工具。

下载配置软件，双击运行：

搜索设备：

设置相关参如下：

注意：在此模式中，在此模式下的 O 到 T 和 T 到 O 的规模固定设为 500，在 EtherNet/IP 主站配套软件中对应的 O 到 T 和 T 到 O 参数规模均需设置为 500。

单击搜索列表中的网关设备所需配置项→单击"配置设备"按钮→显示"配置成功"提示信息→单击"重启设备"按钮→显示"重启成功"提示信息：

4.3 CodeSYS 的配置实例

在开始之前，请您先使用公司配备的软件，在第4.1或4.2章节中配置好网关，并访问公司提供的网站www.tj-sange.com下载EDS文件。同时，请确保您的电脑上已经安装了CodeSYS软件，并且将电脑的IP地址已更改为与网关处于同一网络段。

①打开 CodeSYS 软件，先安装 EDS 文件。

安装完成之后可以在如下位置找到：

②新建 CodeSYS 工程。

注意下图中 Device 的选项：

③按如下步骤添加 EtherNet/IP 设备，注意每一步都不能省

添加 Ethernet 适配器

添加 EtherNet/IP Scanner

添加 EtherNet/IP 适配器

输入任意的用户名和密码并点击“确定”：

给 Ethernet 适配器选择与之兼容的网络接口卡以确保能够正常运行 CodeSys 软件配置好的设备须在同一网络段内运行该软件例如图中所示的数据框中填入的是192.168.1.99这一特定IP地址

⑥设置EtherNet/IP的IO（网关），按照该IO的实际IP地址填写（必须与公司软件所使用的IP地址保持一致）

设置 Connection 的参数和大小

(T-->O)和(O-->T)的大小要与我司配置软件上的 T-->O 和 O-->T 的大小一致：

⑥设置一下 I/O 映射，不设置这一步无法监控和写数据

⑦编译下载程序

⑧在 CodeSys 上监控和设置数据

随后，在I/O映射中进行数据的监控及配置。所有输入输出的数据均为字节格式，并采用小端编码方式表示。

设置数据：

4.3.1 Modbus 端为 Modbus 主站时监控数据

如果客户依照第4.1章的规定设置了网络设备，则应在电脑上启动Slave程序，并确保其串口参数设置与指定版本的控制软件完全一致（具体参数示例为：19200/N/8/1）；同时，在Slave设备上添加的各项信息包括：从地址获取的设备ID、所指定的功能代码、Modbus目标寄存器起始地址以及数据传输数量等指标必须与公司提供的Modbus指令文件保持一一对应关系。

Slave 上添加 01 功能码，Setup-》Slave Definition：

Slave 上添加 04 功能码，File-》New-》Setup-》Slave Definition：

在 Slave 中添加 03 号功能位，在文件新建界面→配置设置→奴隶定义界面：

连接，Connection-》Connect，串口参数要是配置软件上的一致：

数据监控（CodeSys 和 Slave 的大小端不一样，所以高低字节是反的）：