EtherCAT匯川伺服與CClink IEFB?三菱PLC的通訊案例

概述

捷米特（北京）科技有限公司產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用在工控、電力、環(huán)保、水文、能源等行業(yè)領(lǐng)域，為客戶提供穩(wěn)定、可靠、易用的工業(yè)產(chǎn)品。捷米特?fù)碛泻诵募夹g(shù)，擁有多項(xiàng)專利和軟件，即可以為客戶提供標(biāo)準(zhǔn)的捷米特 JM-ECTM-CCLKIE網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品，可以根據(jù)需求定制化開發(fā)，滿足特殊場(chǎng)合的功能需求。

捷米特JM-ECTM-CCLKIE 網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品可以通過(guò)各種數(shù)據(jù)接口和工業(yè)領(lǐng)域的儀表、PLC、計(jì)量設(shè)備等產(chǎn)品連接，實(shí)時(shí)采集這些設(shè)備中的運(yùn)行數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)等信息，并把采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、運(yùn)算等操作后傳輸?shù)狡渌O(shè)備或者云平臺(tái)。

在某知名汽車制造工廠擁有一條已經(jīng)投入運(yùn)行的生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線基于三菱FX5U系列CCLINK IEFB通訊網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，控制著多臺(tái)SV660N匯川伺服馬達(dá)和其他相關(guān)設(shè)備。然而，隨著生產(chǎn)需求的提升和技術(shù)的發(fā)展，工廠決定引入速度更快、實(shí)時(shí)性更高的EtherCAT系統(tǒng)來(lái)進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)線。

解決方案

為了實(shí)現(xiàn)從CC-link IEFB到EtherCAT的平穩(wěn)過(guò)渡，工廠決定采用一款therCAT主站轉(zhuǎn)CC-link IEFB從站協(xié)議JM-ECTM-CCLKIE網(wǎng)關(guān)。這款網(wǎng)關(guān)設(shè)備能夠同時(shí)連接EtherCAT從站和CC-link IEFB主站，實(shí)現(xiàn)兩種協(xié)議之間的無(wú)縫通信。

具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)CC-link IEFB主站發(fā)送指令給協(xié)議網(wǎng)關(guān)時(shí)，網(wǎng)關(guān)會(huì)將這些指令轉(zhuǎn)換為EtherCAT從站可以理解的格式，并將其發(fā)送到相應(yīng)的匯川伺服馬達(dá)。同樣地，當(dāng)匯川伺服馬達(dá)通過(guò)EtherCAT發(fā)送狀態(tài)信息時(shí)，協(xié)議網(wǎng)關(guān)會(huì)將這些信息轉(zhuǎn)換為CC-link IEFB網(wǎng)絡(luò)可以理解的格式，并將其發(fā)送回主站。

實(shí)施過(guò)程

采用捷米特網(wǎng)關(guān)配置與集成:首先，JM-ECTM-CCLKIE網(wǎng)關(guān)設(shè)備被配置并集成到現(xiàn)有的生產(chǎn)線中。網(wǎng)關(guān)的EtherCAT接口連接到工廠新引入的EtherCAT從站，而CC-link IEFB口則連接到原有的CC-link IEFB主站網(wǎng)絡(luò)。

在汽車制造工廠項(xiàng)目中，引入這樣的協(xié)議網(wǎng)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)以下好處:

1.提高生產(chǎn)效率:通過(guò)引入速度更快的EtherCAT系統(tǒng)，生產(chǎn)線上的匯川伺服馬達(dá)可以更快速、更準(zhǔn)確地執(zhí)行指令，從而提高生產(chǎn)效率。

2.降低維護(hù)成本:通過(guò)使用協(xié)議網(wǎng)關(guān)，工廠可以避免對(duì)原有CC-link IEFB網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行大規(guī)模改造或替換，從而降低維護(hù)成本。

3.增強(qiáng)靈活性:協(xié)議網(wǎng)關(guān)允許工廠在保持對(duì)原有設(shè)備控制的同時(shí)，引入新的EtherCAT設(shè)備，從而增強(qiáng)生產(chǎn)線的靈活性和可擴(kuò)展性總之，通過(guò)引入?yún)f(xié)議網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)EtherCAT主站與CC-link IEFB從站之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換，汽車制造工廠項(xiàng)目可以充分利用EtherCAT系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，提高生產(chǎn)效率、降低維護(hù)成本，并增強(qiáng)生產(chǎn)線的靈活性和可擴(kuò)展性。

系統(tǒng)架構(gòu)

捷米特網(wǎng)關(guān)可內(nèi)嵌多種設(shè)備驅(qū)動(dòng)（可選，以所拍商品包含協(xié)議為準(zhǔn)，并非包含全部協(xié)議）采集對(duì)應(yīng)的終端設(shè)備數(shù)據(jù)，并可把采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給其他設(shè)備或者云平臺(tái)。系統(tǒng)的連接架構(gòu)如下：

配置方法

捷米特JM-ECTM-CCLKIE網(wǎng)關(guān)IP地址

首先VS軟件和JM-ECTM-CCLKIE網(wǎng)關(guān)成功連通后才能修改網(wǎng)關(guān)IP。

如果是兩個(gè)網(wǎng)口的設(shè)備，電腦需要連接到JM-ECTM-CCLKIE網(wǎng)關(guān)上的網(wǎng)口使用網(wǎng)口對(duì)JM-ECTM-CCLKIE網(wǎng)關(guān)IP進(jìn)行修改。兩個(gè)網(wǎng)口的IP地址不能設(shè)置在同一個(gè)網(wǎng)段。

在VS軟件上點(diǎn)擊菜單“工具”-“配置網(wǎng)絡(luò)”，在彈出的對(duì)話框中輸入新的JM-ECTM-CCLKIE網(wǎng)關(guān)IP地址，然后點(diǎn)擊“設(shè)置”。
修改JM-ECTM-CCLKIE 網(wǎng)關(guān) IP需要VS軟件已經(jīng)和JM-ECTM-CCLKIE網(wǎng)關(guān)可以能正常通信的情況下進(jìn)行。

修改JM-ECTM-CCLKIE網(wǎng)關(guān)串口參數(shù)

點(diǎn)擊工程名稱（1），在窗口的右面修改對(duì)應(yīng)的串口參數(shù)。修改完成后點(diǎn)擊（3）保存。修改采集設(shè)備的相關(guān)參數(shù)

在VS軟件上增加完各種采集后，如果采集設(shè)備的參數(shù)有變化，可以在VS軟件上進(jìn)行修改。點(diǎn)擊“采集設(shè)備”

（1），在右面的設(shè)備名稱上雙擊（2），在彈出的對(duì)話框上修改對(duì)應(yīng)的參數(shù)。

和設(shè)備相關(guān)的參數(shù)都可以在設(shè)備屬性上進(jìn)行修改，如設(shè)備地址、IP、端口、采集時(shí)間間隔、超時(shí)時(shí)間、重試次數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)的字節(jié)順序等等。

獲取cat設(shè)備的點(diǎn)位信息

Cat設(shè)備IN口通過(guò)網(wǎng)線連接到電腦，關(guān)閉電腦上的其他網(wǎng)口

關(guān)閉軟件

運(yùn)行C:ProgramFilesStudioRuntimebin>EtherCATSlaveInfo.exe。如果沒(méi)有獲取到設(shè)備信息，則重新安裝npcap軟件。

4.

選中和所連接網(wǎng)口對(duì)應(yīng)的device，

C:ProgramFilesBOXStudioRuntimebin>EtherCATSlaveInfo.exe

DeviceNPF_{E8BAD55C-B9A8-439D-9A1F-52A78912EC64}-map

會(huì)顯示cat設(shè)備的map信息。

Slave:1 //設(shè)備IDName:VATvacuumvalveOutputsize:184bitsInputsize:200bitsState:4 Delay:0[ns]HasDC:1

DCParentport:0Activeports:1.0.0.0Configuredaddress:1001 Man:00000549ID:02010616Rev:00010001SM0A:1000L:128F:00010036Type:1

SM1A:1080L:128F:00010032Type:2SM2A:1100L:23F:00010074Type:3SM3A:1d00L:25F:00010030Type:4

FMMU0Ls:00000000Ll:23Lsb:0Leb:7Ps:1100Psb:0Ty:02Act:01FMMU1Ls:00000017Ll:25Lsb:0Leb:7Ps:1d00Psb:0Ty:01Act: 01FMMUfunc0:11:22:33:0

MBXlengthwr:128rd:128MBXprotocols:0c CoEdetails:2fFoEdetails:01EoEdetails:00SoEdetails:00Ebuscurrent:0[mA] onlyLRD/LWR:0

PDOmappingaccordingtoCoE:

SM2outputs //outputs是點(diǎn)位類型

addrb index:subbitldata_type name [0x0000.0]0x2300:0x020x20REAL32 TargetPressure

[0x0004.0]0x2200:0x020x20REAL32 TargetPosition//TargetPosition是點(diǎn)位名稱，

[0x0004.0]是地址，REAL32是數(shù)據(jù)類型float

[0x0008.0]0x2401:0x140x20REAL32PressureInputDigitalSensor1[0x000C.0]0x2402:0x140x20REAL32PressureInputDigital Sensor2[0x0010.0]0x2002:0x000x08INTEGER8ControlMode

[0x0011.0]0x2F00:0x060x10UNSIGNED16 GeneralControlSetpoint[0x0013.0]0x2F00:0x070x20REAL32 PressureRampTime

SM3inputs //inputs是點(diǎn)位類型

addrb index:subbitldata_typename

[0x0017.0]0x2300:0x010x20REAL32 ActualPressure[0x001B.0]0x2401:0x180x20REAL32

PressureSensor1[0x001F.0]0x2402:0x180x20REAL32 PressureSensor2 [0x0023.0]0x2200:0x010x20REAL32 ActualPosition//ActualPosition 是點(diǎn)位名稱，

[0x0023.0]是地址，設(shè)置到網(wǎng)關(guān)中是 0x23-0x17=12（網(wǎng)關(guān)中填寫 10進(jìn)制）

[0x0027.0]0x2002:0x000x08INTEGER8ControlMode[0x0028.0]0x2030:0x030x10UNSIGNED16 ErrorNumber[0x002A.0]0x2F00:0x0D0x10UNSIGNED16 GeneralStatus[0x002C.0]0x2F00:0x0E0x10UNSIGNED16

GeneralWarnings[0x002E.0]0x2F00:0x0F0x10UNSIGNED16 ExtendedWarnings

Endslaveinfo,closesocketEndprogram

設(shè)置網(wǎng)關(guān)采集EtherCAT數(shù)據(jù)

1. 安裝軟件。打開軟件后，點(diǎn)擊新建工程。

2.

3. 點(diǎn)擊“新建設(shè)備”，驅(qū)動(dòng)類型選擇如下。

4.

5. 輸入設(shè)備地址：

6.

7. 添加TargetPosition標(biāo)簽。寫數(shù)據(jù)給EtherCAT設(shè)備

8.

9. 添加ActualPosition標(biāo)簽，讀取EtherCAT設(shè)備數(shù)據(jù)。

10.

配置完成后點(diǎn)擊菜單“下載”，把工程下載到網(wǎng)關(guān)里。

點(diǎn)擊菜單“查看數(shù)據(jù)”，查看網(wǎng)關(guān)采集到的數(shù)據(jù)。

轉(zhuǎn)換成CC-link IEFB協(xié)議

1，點(diǎn)擊菜單，服務(wù)-CCLinkIEFieldBasic。啟用設(shè)置成Yes。

2.把要轉(zhuǎn)換的變量添加到對(duì)應(yīng)的分類中。

3，設(shè)置完成后，點(diǎn)擊“下載”，把工程下載到網(wǎng)關(guān)中。

4，其他設(shè)備就可以通過(guò)CC-link IEFB協(xié)議讀取網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)。

三菱FX5UPLC 連接網(wǎng)關(guān)的CClinkIE 功能

1，網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)口接到PLC的CCLinkeIE接口，不能接其他接口。

2，電腦上打開“GXWorks2”軟件。

3，新建PLC的工程，或者打開已有工程。點(diǎn)擊plc參數(shù)。

4，依次點(diǎn)擊“內(nèi)置以太網(wǎng)端口設(shè)置”-“CC-LinkIEFBasic設(shè)置”

5，依次操作如下1，2，3處的設(shè)置，然后點(diǎn)擊“網(wǎng)絡(luò)配置設(shè)置”

6，點(diǎn)擊“連接設(shè)備自動(dòng)檢測(cè)”就可以獲取到網(wǎng)關(guān)的信息，如網(wǎng)關(guān)的IP地址，起始點(diǎn)的設(shè)置。如果沒(méi)有
7，搜索到網(wǎng)關(guān)信息，先檢查一下網(wǎng)關(guān)和 PLC是否已經(jīng)連接。也可以點(diǎn)擊 4處，手動(dòng)添加.

8，在上圖的模塊上點(diǎn)擊右鍵，選擇“在線”-“反映從站的通信設(shè)置”。在彈出的對(duì)換框中選擇“是”。

9，關(guān)閉以上窗口。點(diǎn)擊“設(shè)置結(jié)束”，不能點(diǎn)“取消”，否則設(shè)置不生效。

10，完成以上設(shè)置后，點(diǎn)擊菜單“在線”-“PLC寫入”，將組態(tài)下載到PLC中。下載完成后，PLC斷電重啟，才能生效。

11，輸入此前設(shè)置的軟元件名，查看網(wǎng)關(guān)里的數(shù)據(jù)。

測(cè)試

12，如果有PLC等進(jìn)行測(cè)試，無(wú)需再進(jìn)行如下測(cè)試。

13，打開CCLinkMasterSimulator測(cè)試軟件包。

14，雙擊CCLinkMasterSimulator.exe。選擇網(wǎng)關(guān)連接的網(wǎng)卡序號(hào)。

15，把MasterParameter.csv文件拖到箭頭指向的地方，然后回車。

16，顯示界面如下，輸入5

17，顯示采集的數(shù)據(jù)

在我的職業(yè)生涯中，這樣的挑戰(zhàn)并不少見(jiàn)。憑借我在自動(dòng)化控制領(lǐng)域的深厚專業(yè)知識(shí)以及豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，我相信本文所分享的信息和案例將會(huì)對(duì)面臨類似問(wèn)題的技術(shù)人員提供有價(jià)值的參考。通過(guò)對(duì)CC-Link IE與EtherCAT之間轉(zhuǎn)換的深入探討，希望能夠啟發(fā)更多的創(chuàng)新解決方案，推動(dòng)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。

最終，在面臨CC-Link IE三菱PLC轉(zhuǎn)EtherCAT伺服的挑戰(zhàn)時(shí)，我們要意識(shí)到這不僅是技術(shù)上的變革，更是產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要一環(huán)。只有不斷適應(yīng)和掌握最新的通信技術(shù)，才能在未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的市場(chǎng)中保持領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

審核編輯 黃宇