步驟一：案例背景

DeviceNet 轉(zhuǎn) EtherCAT網(wǎng)關(guān)在食品飲料行業(yè)，包裝生產(chǎn)線是保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要環(huán)節(jié)。一條現(xiàn)代化的包裝生產(chǎn)線通常包含多個(gè)包裝設(shè)備，如灌裝機(jī)、貼標(biāo)機(jī)、封口機(jī)等。這些設(shè)備可能來自不同的制造商，采用不同的工業(yè)總線協(xié)議進(jìn)行通信。例如，一些先進(jìn)的灌裝機(jī)采用 EtherCAT 協(xié)議，以實(shí)現(xiàn)高速、精確的灌裝控制；而一些傳統(tǒng)的貼標(biāo)機(jī)則使用 DeviceNet 協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和控制。

在某食品飲料企業(yè)的新包裝生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目中，需要將采用 EtherCAT 主站的三菱 Q 系列 PLC 與采用 DeviceNet 主站的歐姆龍 CJ2M PLC 進(jìn)行集成，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)包裝生產(chǎn)線的協(xié)同工作。由于兩種協(xié)議之間無法直接通信，因此需要使用塔訊 TX 131 - RE - DNS/ECS協(xié)議總線網(wǎng)關(guān)來實(shí)現(xiàn) EtherCAT 從站到 DeviceNet 從站的協(xié)議轉(zhuǎn)換。

步驟二：設(shè)備參數(shù)

塔訊 TX 131 - RE - DNS/ECS 協(xié)議總線網(wǎng)關(guān)

工作電壓：24V DC

通信速率：EtherCAT 支持高達(dá) 100Mbps，DeviceNet 支持 125kbps、250kbps 和 500kbps

防護(hù)等級(jí)：IP20

輸入輸出點(diǎn)數(shù)：可根據(jù)實(shí)際需求配置

三菱 Q 系列 PLC（EtherCAT 主站）

處理器：高性能處理器

存容量：根據(jù)不同型號(hào)有所不同，最大可達(dá)數(shù)兆字節(jié)

通信接口：支持多種工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，包括 EtherCAT

輸入輸出點(diǎn)數(shù)：可擴(kuò)展性強(qiáng)，最多可連接數(shù)千個(gè)輸入輸出點(diǎn)

歐姆龍 CJ2M PLC（DeviceNet 主站）

處理器：高性能處理器

內(nèi)存容量：最大可達(dá)數(shù)兆字節(jié)

通信接口：支持 DeviceNet、Ethernet/IP 等多種協(xié)議

輸入輸出點(diǎn)數(shù)：可根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展，最多可連接大量的輸入輸出設(shè)備

步驟三：配置過程

硬件連接

將塔訊 TX 131 - RE - DNS/ECS 協(xié)議總線網(wǎng)關(guān)的 EtherCAT 接口通過網(wǎng)線連接到三菱 Q 系列 PLC 的 EtherCAT 端口。確保網(wǎng)線連接牢固，避免松動(dòng)導(dǎo)致通信故障。

將DeviceNet 轉(zhuǎn) EtherCAT網(wǎng)關(guān)的 DeviceNet 接口通過 DeviceNet 電纜連接到歐姆龍 CJ2M PLC 的 DeviceNet 端口。注意 DeviceNet 電纜的極性，確保正確連接。

為DeviceNet 轉(zhuǎn) EtherCAT網(wǎng)關(guān)提供 24V DC 電源，確保電源穩(wěn)定可靠。

軟件配置（三菱 Q 系列 PLC）

打開三菱 GX Works3 編程軟件，創(chuàng)建一個(gè)新的項(xiàng)目。

在項(xiàng)目中添加 Q 系列 PLC 設(shè)備，并進(jìn)行硬件組態(tài)。根據(jù)實(shí)際使用的模塊，配置輸入輸出點(diǎn)數(shù)和通信接口。

在硬件組態(tài)中，添加 EtherCAT 主站模塊，并將塔訊DeviceNet 轉(zhuǎn) EtherCAT網(wǎng)關(guān)作為 EtherCAT 從站設(shè)備添加到主站系統(tǒng)中。設(shè)置網(wǎng)關(guān)的設(shè)備參數(shù)，如設(shè)備名稱、站地址等。

定義 EtherCAT 通信數(shù)據(jù)區(qū)，確定需要與網(wǎng)關(guān)進(jìn)行交換的數(shù)據(jù)?？梢愿鶕?jù)實(shí)際需求，選擇輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)或兩者都進(jìn)行交換。

編寫 PLC 程序，實(shí)現(xiàn)對(duì) EtherCAT 從站設(shè)備（即塔訊網(wǎng)關(guān)）的控制和數(shù)據(jù)讀取?？梢允褂萌獾木幊陶Z言，如 Ladder Diagram（LD）、Structured Text（ST）等。

軟件配置（歐姆龍 CJ2M PLC）

打開歐姆龍 CX - Programmer 編程軟件，創(chuàng)建一個(gè)新的項(xiàng)目。

在項(xiàng)目中添加 CJ2M PLC 設(shè)備，并進(jìn)行硬件組態(tài)。根據(jù)實(shí)際使用的模塊，配置輸入輸出點(diǎn)數(shù)和通信接口。

在硬件組態(tài)中，添加 DeviceNet 主站模塊，并將塔訊DeviceNet 轉(zhuǎn) EtherCAT網(wǎng)關(guān)作為 DeviceNet 從站設(shè)備添加到主站系統(tǒng)中。設(shè)置網(wǎng)關(guān)的設(shè)備參數(shù)，如站地址、波特率等。

定義 DeviceNet 通信數(shù)據(jù)區(qū)，確定需要與網(wǎng)關(guān)進(jìn)行交換的數(shù)據(jù)。同樣，可以根據(jù)實(shí)際需求，選擇輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)或兩者都進(jìn)行交換。

編寫 PLC 程序，實(shí)現(xiàn)對(duì) DeviceNet 從站設(shè)備（即塔訊網(wǎng)關(guān)）的控制和數(shù)據(jù)讀取?？梢允褂脷W姆龍的編程語言，如 Ladder Logic（LL）、Function Block Diagram（FBD）等。

網(wǎng)關(guān)配置

打開DeviceNet 轉(zhuǎn) EtherCAT塔訊網(wǎng)關(guān)的配置軟件，通過以太網(wǎng)接口連接到網(wǎng)關(guān)。

在配置軟件中，設(shè)置網(wǎng)關(guān)的基本參數(shù)，如設(shè)備名稱、IP 地址、子網(wǎng)掩碼等。確保網(wǎng)關(guān)的 IP 地址與三菱 Q 系列 PLC 所在的網(wǎng)絡(luò)段一致。

配置 EtherCAT 從站參數(shù)，包括站地址、通信速率等。確保這些參數(shù)與三菱 Q 系列 PLC 中設(shè)置的參數(shù)一致。

配置 DeviceNet 從站參數(shù)，如站地址、波特率等。確保這些參數(shù)與歐姆龍 CJ2M PLC 中設(shè)置的參數(shù)一致。

定義數(shù)據(jù)映射關(guān)系，將 EtherCAT 從站的數(shù)據(jù)映射到 DeviceNet 從站，反之亦然?？梢愿鶕?jù)實(shí)際需求，選擇一對(duì)一映射、多對(duì)一映射或一對(duì)多映射。

系統(tǒng)測(cè)試

完成以上配置后，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行上電測(cè)試。檢查EtherCAT轉(zhuǎn)DeviceNet網(wǎng)關(guān)、PLC 等設(shè)備是否正常啟動(dòng)，指示燈是否顯示正常。

在三菱 Q 系列 PLC 中編寫簡(jiǎn)單的測(cè)試程序，向 EtherCAT 從站（即塔訊網(wǎng)關(guān)）發(fā)送數(shù)據(jù)，并觀察歐姆龍 CJ2M PLC 是否能夠正確接收到通過網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)。

在歐姆龍 CJ2M PLC 中編寫測(cè)試程序，向 DeviceNet 從站（即塔訊網(wǎng)關(guān)）發(fā)送數(shù)據(jù)，并觀察三菱 Q 系列 PLC 是否能夠正確接收到通過EtherCAT轉(zhuǎn)DeviceNet網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)。

進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定性測(cè)試，模擬包裝生產(chǎn)線的實(shí)際運(yùn)行情況，檢查系統(tǒng)在不同工況下的通信穩(wěn)定性和可靠性。

步驟四：應(yīng)用效果

通過使用塔訊 TX 131 - RE - DNS/ECS 協(xié)議總線網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)了三菱 Q 系列 PLC（EtherCAT 主站）與歐姆龍 CJ2M PLC（DeviceNet 主站）之間的無縫通信。在食品飲料包裝生產(chǎn)線中，不同包裝設(shè)備能夠協(xié)同工作，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。例如，在灌裝過程中，EtherCAT 協(xié)議的高速控制設(shè)備能夠精確控制灌裝量，而 DeviceNet 協(xié)議的設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)反饋包裝狀態(tài)，確保包裝質(zhì)量。同時(shí)，整個(gè)包裝生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度得到了顯著提高，減少了人工干預(yù)，降低了生產(chǎn)成本。

步驟五：總結(jié)與展望

本案例展示了塔訊 TX 131 - RE - DNS/ECS協(xié)議總線網(wǎng)關(guān)在食品飲料行業(yè)包裝生產(chǎn)線中的成功應(yīng)用。通過該網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)了不同工業(yè)總線協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換，解決了包裝生產(chǎn)線中設(shè)備通信不兼容的問題。在未來，隨著食品飲料行業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)包裝生產(chǎn)線的自動(dòng)化和智能化要求將越來越高。EtherCAT轉(zhuǎn)DeviceNet塔訊網(wǎng)關(guān)具有良好的擴(kuò)展性和兼容性，能夠滿足不同包裝設(shè)備的通信需求。同時(shí)，可以進(jìn)一步優(yōu)化網(wǎng)關(guān)的功能，如增加數(shù)據(jù)處理和分析功能，為食品飲料行業(yè)的生產(chǎn)管理提供更有力的支持。

審核編輯 黃宇