基于 Profibus DP 轉(zhuǎn) EtherCAT 網(wǎng)關(guān)，實現(xiàn)歐姆龍 PLC 與西門子變頻器通訊的成功范例解讀

一. 案例背景

在一個小型工廠，現(xiàn)場設(shè)備需求是Profibus DP轉(zhuǎn)EtherCAT，兩端設(shè)備分別是西門子變頻器和歐姆龍PLC通訊，。為提高現(xiàn)場的工作效率，采納捷米特JM-DPM-ECT網(wǎng)關(guān)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。

二.設(shè)備介紹

1.歐姆龍PLC

歐姆龍PLC是一種功能完善的緊湊型PLC，能為業(yè)界領(lǐng)先的輸送分散控制等提供高附加值機器控制，還具有通過各種高級內(nèi)裝板進行升級的能力，大程序容量和存儲器單元，以Windows環(huán)境下高效的軟件開發(fā)能力，也能用于包裝系統(tǒng)，并支持HACCP過程處理標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品以其豐富的功能特點、多樣化的系列產(chǎn)品、廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域以及便捷的編程環(huán)境，在工業(yè)自動化和智能建筑等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。無論是在小型控制系統(tǒng)還是大型復(fù)雜項目中，歐姆龍PLC都能提供可靠的解決方案，為提高生產(chǎn)效率、降低成本、實現(xiàn)智能化控制提供有力支持。

2.西門子變頻器

西門子變頻器具有諸多功能特點。首先，低頻轉(zhuǎn)矩輸出達180%，低頻運行特性良好，輸出頻率最大600Hz，可控制高速電機。它具備全方位的偵測保護功能，如過壓、欠壓、過載保護等，瞬間停電再起動功能以及加速、減速、動轉(zhuǎn)中失速防止等保護功能。西門子變頻器以其高性能、高可靠性和廣泛的適用性，在工業(yè)自動化領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。

3. 捷米特JM-DPM-ECT

捷米特JM-DPM-ECT型網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)Profibus DP網(wǎng)絡(luò)和EtherCAT網(wǎng)絡(luò)之間無縫內(nèi)部連接至控制系統(tǒng)及所連接的設(shè)備。該網(wǎng)關(guān)可實現(xiàn)在兩個網(wǎng)絡(luò)之間快速傳輸循環(huán)I/O數(shù)據(jù)。在Profibus DP總線和EtherCAT網(wǎng)絡(luò)之間，網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸和交換，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實時性

本產(chǎn)品應(yīng)用于工業(yè)自動化控制系統(tǒng)、?物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用以及醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。支持Profibus DP接口的變頻器、馬達、儀表、IO、等等。

三.配置連接方案

ProfiSys是PROFIBUS主站系列網(wǎng)關(guān)的配置軟件;

◆ 電腦硬件需求：1GHZ Pentium 及以上處理器;512M及以上內(nèi)存;

◆ 電腦系統(tǒng)支持：Windows XP/ Windows 2000 / Windows7等系統(tǒng)。

◆ 將PROFIBUS從站的GSD文件復(fù)制到安裝目錄的gsd文件夾下：

3, 點擊“插入→導(dǎo)入GSD”

彈出導(dǎo)入成功的對話框

5.3.2 在工程項目中插入一個PROFIBUS主站

◆ 點擊“插入→DP主站”

5, 插入主站后地址默認(rèn)為2，如下圖：

6, 雙擊圖中主站方框區(qū)域，彈出對話框可以設(shè)置主站參數(shù)，一般只設(shè)置PROFIBUS總線的波特率，其他參數(shù)默認(rèn)即可，如下圖：

5.3.3 在工程項目中插入一個PROFIBUS從站

7, 在完成導(dǎo)入GSD文件之后，點擊“插入→DP從站”

8, 可以同時Add多個DP從站，Station Addr設(shè)置DP從站地址，Descrip設(shè)置DP從站的描述名稱;

9, 點擊OK后工程配置如下圖：

10, 雙擊圖中從站方框區(qū)域，彈出對話框可以設(shè)置從站參數(shù)，

5.3.5 查看映射關(guān)系表

11, slots是每個DP從站的槽號列表，Input列表是MODBUS-TCP輸入地址表，Output列表是MODBUS-TCP輸出地址表。

5.3.6 如何下裝配置

12, 將網(wǎng)關(guān)配套的下載線，連接到電腦和網(wǎng)關(guān)的DB9接口。一般電腦會自動安裝下載線的USB驅(qū)動。

點擊“在線→下裝設(shè)置”

13, ProfiSys軟件會自動檢測您使用的串口，將網(wǎng)關(guān)的“run/stop”撥碼切換到stop位置(撥碼的第8位撥到OFF)，點擊download按鈕，開始下裝配置。

14, 下裝配置完成后顯示如下圖，關(guān)掉此對話框，并將網(wǎng)關(guān)的“run/stop”撥碼切換到run位置(撥碼的第8位撥到ON)，網(wǎng)關(guān)開始工作。

15, 在此狀態(tài)下，您可以使用“在線→下裝設(shè)置”，直接將flash文件下裝到網(wǎng)關(guān)中。

6. 配置ETHERCAT從站

6.1 配置網(wǎng)關(guān)的輸入輸出長度

使用網(wǎng)線將電腦與網(wǎng)關(guān)EtherCAT接口連接。

打開 GW Modbus Builder 軟件，

點擊菜單欄“工具——在線”，在彈出的窗口中，選擇“EtherCAT 配置”。

16, 點擊“連接從站”按鈕，

17, 點擊“讀取配置”按鈕后，顯示網(wǎng)關(guān)目前的實際數(shù)據(jù)長度配置：

18, 填寫用戶需要的輸入、輸出數(shù)據(jù)長度，注意數(shù)據(jù)長度是累加的，點擊

“寫入配置”按鈕：

19, 設(shè)置完畢后，網(wǎng)關(guān)撥碼的第 8 位撥到 OFF，然后重新給網(wǎng)關(guān)供電。

6.2 配置網(wǎng)關(guān)的ETHERCAT從站

導(dǎo)入網(wǎng)關(guān)的xml文件，并添加主站和從站設(shè)備

添加ETHERCAT主站。

20, 添加ETHERCAT從站。

21, 添加數(shù)據(jù)輸入輸出長度注意：此處輸入、輸出長度的配置，要與網(wǎng)關(guān)的配置一致。

四.數(shù)據(jù)采集及傳輸

1.捷米特JM-DPM-ECT自主研發(fā)的Profibus DP主站功能的通訊網(wǎng)關(guān)，能將各種Profibus DP從站接入到EtherCAT網(wǎng)絡(luò)中。它符合GB/T 20540-2006的Profibus DP/V0 協(xié)議規(guī)范，作為主站最大波特率達到12M，最大可接DP從站數(shù)量 32 個，單個DP從站通訊數(shù)據(jù)不超過244個字節(jié)。帶2個RJ45以太網(wǎng)接口，支持100BASE-TX，可組成鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)，支持環(huán)網(wǎng)冗余，支持的最大PDO長度，inputs和outputs各為 256 字節(jié)。

2.歐姆龍PLC

歐姆龍PLC數(shù)據(jù)采集可以通過以太網(wǎng)通信進行數(shù)據(jù)采集。例如，使用捷米特工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)，可連接歐姆龍 PLC，通過以太網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。網(wǎng)關(guān)可與PLC的網(wǎng)口連接，確保PLC的地址和網(wǎng)關(guān)LAN口地址在同一個網(wǎng)段，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸。除此之外，串口通訊也是一種常見的數(shù)據(jù)采集方式。例如，歐姆龍PLC可通過加裝串口通訊模塊，與工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)的串口連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。

3. 西門子變頻器

西門子變頻器的數(shù)據(jù)采集方式有多種。其中一種常見的方式是通過通信協(xié)議進行采集，如Modbus通信協(xié)議。許多西門子PLC(可編程邏輯控制器)可以通過Modbus協(xié)議與西門子變頻器進行通信，讀取變頻器的各種數(shù)據(jù)，如頻率、電流、電壓等。使用Modbus通信時，通常需要進行硬件連接和軟件配置。硬件方面，要確保PLC和變頻器之間的通信接口連接正確，例如通過RS485串口進行連接。軟件配置上，需要在PLC編程軟件中設(shè)置通信參數(shù)，包括設(shè)備地址、波特率、校驗位等，使其與變頻器的參數(shù)相匹配。

五.總結(jié)

捷米特JM-DPM-ECT網(wǎng)關(guān)在工業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用。它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)不同通信協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換，提高系統(tǒng)的靈活性和可擴展性，還能夠廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自動化系統(tǒng)，幫助企業(yè)提高生產(chǎn)效率、降低成本，實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級。隨著工業(yè) 4.0 的不斷推進，Profibus DP 轉(zhuǎn) EtherCAT 網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用前景將會更加廣闊。

審核編輯 黃宇