基于 EtherCAT 轉(zhuǎn) ProfiNet 網(wǎng)關(guān)達成西門子 1200 PLC 與伺服電機通訊連接的應(yīng)用實例

一. 案例背景

西門子1200PLC通過捷米特JM-ECTM-PN(EtherCAT轉(zhuǎn)ProfiNet)網(wǎng)關(guān)將松下伺服電機(包括不限于型號MHMFO22D1U2M)或EtherCAT協(xié)議的其它設(shè)備或連接到ProfiNetPLC上，并在正常運行中支持EtherCAT協(xié)議。本產(chǎn)品可作為EtherCAT主站，做為西門子S7-1200系列PLC的從站并在監(jiān)控系統(tǒng)中支持PROFINET協(xié)議。

二.設(shè)備介紹

1.西門子S7-1200PLC

S7-1200 PLC采用緊湊型、模塊化設(shè)計，組成部分包括電源模塊、中央處理器、信號模塊、功能模塊、處理器通訊。具有多種安全功能，如每個CPU都提供密碼保護功能，還可以使用“專有技術(shù)保護”隱藏特定塊中的代碼，可將程序綁定到特定存儲卡或CPU。不同的CPU型號提供了各種各樣的特征和功能，可幫助用戶針對不同的應(yīng)用創(chuàng)建有效的解決方案。

2. 松下伺服電機(MHMFO22D1U2M)

松下伺服電機MHMFO22D1U2M是一款性能卓越的產(chǎn)品。通過簡單的快速設(shè)定、整定時間與以前相比減少約64%。提高生產(chǎn)性，實現(xiàn)響應(yīng)頻率3.2kHz，實現(xiàn)了極速正確動作的高速響應(yīng)?高精度定位。通過CPU等硬件的更新以及搭載了當社特定開發(fā)的新型算法，實現(xiàn)了更高速的響應(yīng)性。同時，可自動去除根據(jù)共振產(chǎn)生的微振動、根據(jù)機械的搖動產(chǎn)生的振動等，實現(xiàn)了高精度的定位。

3. 捷米特JM-ECTM-PN

捷米特JM-ECTM-PN型號網(wǎng)關(guān)是一款專門用于Profinet從站轉(zhuǎn)EtherCAT主站的工業(yè)級Profinet網(wǎng)關(guān)。該網(wǎng)關(guān)設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)Profinet網(wǎng)絡(luò)與EtherCAT網(wǎng)絡(luò)之間的無縫連接，從而實現(xiàn)不同工業(yè)通信協(xié)議之間的互相轉(zhuǎn)化。網(wǎng)關(guān)做為Profinet網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一側(cè)的Slave(即從站),做為EtherCAT網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一側(cè)的Master(即主站)。

三.配置連接方案

1、打開西門子編程軟件把捷米JM-ECTM-PN(EtherCAT轉(zhuǎn)ProfiNet)網(wǎng)關(guān)GSD文件加載到編程軟件中并調(diào)用，進行組態(tài)，詳細流程請參考以下步驟，如感覺還不能解惑，請聯(lián)系我們的工程師。

2，加載gsd文件如下圖：

打開選項-管理通用站描述文件-選擇捷米JM-ECTM-PN的gsd文件放的位置-勾選文件前面的框-點擊安裝，由于我已經(jīng)安裝過了，所以該選項為灰色。

3、添加捷米JM-ECTM-PN(EtherCAT轉(zhuǎn)Profinet)網(wǎng)關(guān)如下圖。

點擊plc轉(zhuǎn)到網(wǎng)絡(luò)視圖-右側(cè)的硬件目錄-其他現(xiàn)場設(shè)備profinetio-JM-ectm-pn

4、修改網(wǎng)關(guān)的IP和設(shè)備名稱并添加需要讀取的輸入輸出字節(jié)數(shù)長度。

該1個word的數(shù)據(jù)輸入長度為舉例，請根據(jù)伺服驅(qū)動器的數(shù)據(jù)量進行添加。

5、plc端的數(shù)據(jù)已經(jīng)添加完畢，現(xiàn)在可以把組態(tài)下載到plc，如圖：

首先需要編譯下，然后點擊下載按鍵，彈窗下載預(yù)覽進行裝載即可。

6、現(xiàn)在把從站伺服添加到我們的網(wǎng)關(guān)里面，并設(shè)置伺服的參數(shù)站號等如下圖：

7、設(shè)置從站的過程參數(shù)與PDO參數(shù)分配，配置完成請重啟網(wǎng)關(guān)即可

8.在捷米特JM-ECTM-PN網(wǎng)關(guān)的配置軟件中，將PLC的輸入輸出地址與伺服驅(qū)動器的控制字、狀態(tài)字進行映射，確保數(shù)據(jù)的準確傳輸。通過以上步驟，即可實現(xiàn)Profinet轉(zhuǎn)EtherCAT網(wǎng)關(guān)鏈接西門子1200系列PLC與松下伺服的配置，從而實現(xiàn)高效的自動化控制。

四.數(shù)據(jù)采集及傳輸

1.捷米特JM-ECTM-PN: 網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)采集主要通過“映射”關(guān)系來建立。網(wǎng)關(guān)分別從PROFINET一側(cè)和ETHERCAT一側(cè)讀寫數(shù)據(jù)，存入各自的緩沖區(qū)，然后網(wǎng)關(guān)內(nèi)部將緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)進行交換，從而實現(xiàn)兩邊數(shù)據(jù)的傳輸。在實際應(yīng)用中，例如VFBOX網(wǎng)關(guān)，它可以采集多種協(xié)議的數(shù)據(jù)，包括EtherCAT設(shè)備數(shù)據(jù)，然后把采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成 Profinet IO協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)給其他系統(tǒng)。就像一個 “翻譯”，把一種設(shè)備支持的協(xié)議，轉(zhuǎn)換成另一種設(shè)備支持的協(xié)議，從而實現(xiàn)兩個不同協(xié)議的設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換。

2.西門子S7-1200 PLC:用于處理機械設(shè)備制造和工廠建造中的開環(huán)和閉環(huán)控制任務(wù)。其應(yīng)用范圍主要包括 OEM 機械控制、遠程通信、低端的運動位置控制、建筑自動化設(shè)備以及非傳統(tǒng)非制造業(yè)應(yīng)用等。在 OEM 機械控制方面，主要應(yīng)用示例包括組裝設(shè)備、輸送控制、電梯和自動升降梯等。

3. 松下伺服電機MHMF022L1U2M可以通過多種方式與其他控制系統(tǒng)集成實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。一方面，可以利用其自帶的編碼器反饋信號給驅(qū)動器，驅(qū)動器根據(jù)反饋值與目標值進行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度。同時，通過與上位機進行連接，通過捷米特JM-ECTM-PN網(wǎng)關(guān)，將電腦與電機連接起來，登錄網(wǎng)關(guān)配置界面設(shè)置數(shù)據(jù)采集參數(shù)，實現(xiàn)對電機數(shù)據(jù)的采集和遠程監(jiān)控。

五、總結(jié)

捷米特JM-ECTM-PN網(wǎng)關(guān)在工業(yè)自動化中扮演著重要的角色，通過其獨特的作用、規(guī)范的操作步驟、不同品牌的特點對比、清晰的數(shù)據(jù)采集原理以及嚴格的配置注意事項，為實現(xiàn)不同協(xié)議設(shè)備之間的高效通信和協(xié)同工作提供了可靠的解決方案。它不僅提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率和精度，還為工業(yè)自動化的發(fā)展注入了新的活力。

審核編輯 黃宇