案例背景

在食品飲料行業(yè)，生產(chǎn)過(guò)程的精準(zhǔn)控制對(duì)于保證產(chǎn)品質(zhì)量和安全至關(guān)重要。某知名食品飲料企業(yè)的生產(chǎn)線上，前處理、灌裝和包裝環(huán)節(jié)采用了基于 ProfiNet 主站的施耐德 M340 系列 PLC 進(jìn)行控制，以確保生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性和精確性。而原料倉(cāng)儲(chǔ)和配送環(huán)節(jié)由于使用了一些進(jìn)口設(shè)備，采用了基于 Ethernet/IP 主站的歐姆龍 NJ 系列 PLC。不同協(xié)議的 PLC 導(dǎo)致生產(chǎn)數(shù)據(jù)無(wú)法實(shí)時(shí)整合，原料供應(yīng)與生產(chǎn)進(jìn)度難以同步，影響了產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的精準(zhǔn)控制，企業(yè)決定采用塔訊 TX 161 - RE - EIS/PNS 網(wǎng)關(guān)進(jìn)行 ProfiNet 轉(zhuǎn) Ethernet/IP 的協(xié)議轉(zhuǎn)換。

設(shè)備參數(shù)

·施耐德 M340 系列 PLC：型號(hào)為 BMX P34 2040，支持 ProfiNet 協(xié)議，具有豐富的功能模塊和可靠的控制性能，能夠滿足食品飲料生產(chǎn)過(guò)程的復(fù)雜控制需求。

·歐姆龍 NJ 系列 PLC：型號(hào)為 NJ501 - 1300，作為 Ethernet/IP 主站，具備高速的數(shù)據(jù)處理能力和靈活的通信接口，可實(shí)現(xiàn)原料倉(cāng)儲(chǔ)和配送設(shè)備的高效控制。

·塔訊 TX 161 - RE - EIS/PNS 網(wǎng)關(guān)：能夠穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn) ProfiNet 從站轉(zhuǎn) Ethernet/IP 從站的協(xié)議轉(zhuǎn)換，支持高速數(shù)據(jù)傳輸，確保生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。

硬件連接

將塔訊 TX 161 - RE - EIS/PNS 網(wǎng)關(guān)的 ProfiNet 端口通過(guò)專用網(wǎng)線連接到施耐德 M340 PLC 的 ProfiNet 接口，確保網(wǎng)絡(luò)連接的穩(wěn)定性。同時(shí)，將網(wǎng)關(guān)的 Ethernet/IP 端口連接到歐姆龍 NJ 系列 PLC 的 Ethernet/IP 接口。為網(wǎng)關(guān)提供符合食品行業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的電源供應(yīng)，并進(jìn)行防潮、防塵處理，以適應(yīng)食品飲料生產(chǎn)環(huán)境的要求。

軟件配置

·施耐德 M340 PLC（ProfiNet 主站）配置：打開(kāi)施耐德 Unity Pro 編程軟件，新建項(xiàng)目并選擇 BMX P34 2040 PLC。在項(xiàng)目中添加 ProfiNet 設(shè)備，導(dǎo)入塔訊網(wǎng)關(guān)的設(shè)備描述文件。設(shè)置 PLC 與網(wǎng)關(guān)之間的 ProfiNet 通信參數(shù)，如 IP 地址、子網(wǎng)掩碼等。在硬件配置中，對(duì)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行組態(tài)，根據(jù)生產(chǎn)流程的需求，設(shè)置輸入輸出數(shù)據(jù)區(qū)。例如，將輸入數(shù)據(jù)區(qū)的一部分用于接收原料倉(cāng)儲(chǔ)的庫(kù)存信息，輸出數(shù)據(jù)區(qū)的一部分用于發(fā)送灌裝和包裝環(huán)節(jié)的生產(chǎn)指令。

·歐姆龍 NJ 系列 PLC（Ethernet/IP 主站）配置：使用歐姆龍 Sysmac Studio 編程軟件，創(chuàng)建新項(xiàng)目并選擇 NJ501 - 1300 PLC。在項(xiàng)目中添加 Ethernet/IP 設(shè)備，導(dǎo)入塔訊Ethernet/IP轉(zhuǎn)ProfiNet網(wǎng)關(guān)的 EDS 文件。設(shè)置 PLC 與網(wǎng)關(guān)之間的 Ethernet/IP 通信參數(shù)，如 IP 地址、端口號(hào)等。在硬件組態(tài)中，對(duì)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行配置，確定輸入輸出數(shù)據(jù)映射關(guān)系。比如，將原料配送設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)映射到輸入寄存器，將前處理環(huán)節(jié)的生產(chǎn)需求映射到輸出寄存器。

·塔訊 TX 161 - RE - EIS/PNS 網(wǎng)關(guān)配置：使用塔訊網(wǎng)關(guān)配置軟件，新建工程并選擇 TX 161 - RE - EIS/PNS 網(wǎng)關(guān)。在 ProfiNet 設(shè)置中，配置與施耐德 PLC 相同的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，確保與 ProfiNet 網(wǎng)絡(luò)的通信正常。同時(shí)，設(shè)置輸入輸出數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，與施耐德 PLC 中設(shè)置的數(shù)據(jù)區(qū)一致。在 Ethernet/IP 設(shè)置中，配置與歐姆龍 PLC 相同的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，設(shè)置輸入輸出數(shù)據(jù)長(zhǎng)度與歐姆龍 PLC 中的數(shù)據(jù)映射關(guān)系對(duì)應(yīng)。完成配置后，將配置下載到網(wǎng)關(guān)。

測(cè)試與驗(yàn)證

在軟件配置完成后，進(jìn)行全面的測(cè)試。首先，在施耐德 PLC 中編寫(xiě)測(cè)試程序，向網(wǎng)關(guān)發(fā)送原料需求指令，檢查歐姆龍 PLC 是否能夠正確接收并控制原料配送設(shè)備。然后，在歐姆龍 PLC 中編寫(xiě)測(cè)試程序，向網(wǎng)關(guān)發(fā)送原料庫(kù)存信息，驗(yàn)證施耐德 PLC 是否能夠準(zhǔn)確接收并根據(jù)庫(kù)存情況調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃。同時(shí)，模擬生產(chǎn)過(guò)程中的異常情況，如原料短缺、設(shè)備故障等，測(cè)試 ProfiNet 轉(zhuǎn) Ethernet/IP通信的容錯(cuò)能力和穩(wěn)定性。

總結(jié)

通過(guò)塔訊 TX 161 - RE - EIS/PNS 網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn) ProfiNet 轉(zhuǎn) Ethernet/IP 的協(xié)議轉(zhuǎn)換，食品飲料企業(yè)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程的精準(zhǔn)控制。生產(chǎn)數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)整合，原料供應(yīng)與生產(chǎn)進(jìn)度實(shí)現(xiàn)了同步。例如，當(dāng)原料庫(kù)存不足時(shí)，生產(chǎn)線上的設(shè)備能夠自動(dòng)調(diào)整生產(chǎn)速度，避免因原料短缺導(dǎo)致的生產(chǎn)停滯。這提高了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，降低了生產(chǎn)成本，提升了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

審核編輯 黃宇