案例背景

在電子制造行業(yè)，SMT（表面貼裝技術(shù)）生產(chǎn)線的高效運(yùn)行對于提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。某電子制造企業(yè)的 SMT 生產(chǎn)線前段，如錫膏印刷機(jī)、SPI（錫膏厚度檢測儀）等設(shè)備采用了基于 ProfiNet 主站的西門子 S7 - 1200 系列 PLC 進(jìn)行控制，以確保印刷和檢測的精度。而生產(chǎn)線后段，如貼片機(jī)、回流焊爐等設(shè)備采用了基于 Ethernet/IP 主站的三菱 FX5U 系列 PLC 進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)高速貼片和焊接。不同協(xié)議的 PLC 導(dǎo)致生產(chǎn)線前后段之間的數(shù)據(jù)無法實(shí)時交互，生產(chǎn)節(jié)奏難以協(xié)調(diào)，影響了整個 SMT 生產(chǎn)線的效率。為了提高生產(chǎn)線的協(xié)同性和效率，企業(yè)引入了塔訊 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)

·西門子 S7 - 1200 系列 PLC：型號為 CPU 1215C DC/DC/DC，支持 ProfiNet 協(xié)議，具有較高的性價比和穩(wěn)定的性能，能夠滿足 SMT 生產(chǎn)線前段設(shè)備的控制需求。

·三菱 FX5U 系列 PLC：型號為 FX5U - 32MT/ES，作為 Ethernet/IP 主站，具備快速的數(shù)據(jù)處理能力和靈活的編程功能，可實(shí)現(xiàn) SMT 生產(chǎn)線后段設(shè)備的高效控制。

·塔訊 TX 161 - RE - EIS/PNS 網(wǎng)關(guān)：能夠?qū)崿F(xiàn)ProfiNet 從站轉(zhuǎn) Ethernet/IP 從站的協(xié)議轉(zhuǎn)換，保證數(shù)據(jù)在不同協(xié)議設(shè)備之間的快速、準(zhǔn)確傳輸。

硬件連接

將塔訊 TX 161 - RE - EIS/PNS 網(wǎng)關(guān)的 ProfiNet 端口通過屏蔽網(wǎng)線連接到西門子 S7 - 1200 PLC 的 ProfiNet 接口，以減少電磁干擾對通信的影響。同時，將網(wǎng)關(guān)的 Ethernet/IP 端口連接到三菱 FX5U 系列 PLC 的 Ethernet/IP 接口。為網(wǎng)關(guān)提供穩(wěn)定的電源供應(yīng)，并進(jìn)行合理的接地處理，確保設(shè)備在復(fù)雜的電子制造環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行。

軟件配置

·西門子 S7 - 1200 PLC（ProfiNet 主站）配置：打開西門子 TIA Portal 編程軟件，新建項(xiàng)目并選擇 CPU 1215C DC/DC/DC PLC。在項(xiàng)目中添加 ProfiNet 設(shè)備，導(dǎo)入塔訊Ethernet/IP轉(zhuǎn)ProfiNet網(wǎng)關(guān)的 GSD 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。在硬件組態(tài)中，對網(wǎng)關(guān)進(jìn)行配置，根據(jù) SMT 生產(chǎn)線前段的生產(chǎn)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)的一部分用于接收貼片機(jī)的生產(chǎn)進(jìn)度信息，輸出數(shù)據(jù)區(qū)的一部分用于發(fā)送錫膏印刷機(jī)的控制指令。

·三菱 FX5U 系列 PLC（Ethernet/IP 主站）配置：使用三菱 GX Works3 編程軟件，創(chuàng)建新項(xiàng)目并選擇 FX5U - 32MT/ES PLC。在項(xiàng)目中添加 Ethernet/IP 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 Ethernet/IP 通信參數(shù)，如 IP 地址、端口號等。在硬件配置中，對網(wǎng)關(guān)進(jìn)行組態(tài)，確定輸入輸出數(shù)據(jù)映射關(guān)系。比如，將回流焊爐的溫度數(shù)據(jù)映射到輸入寄存器，將 SPI 檢測結(jié)果映射到輸出寄存器。

·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，配置與西門子 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，設(shè)置輸入輸出數(shù)據(jù)長度，與西門子 PLC 中設(shè)置的數(shù)據(jù)區(qū)一致。在 Ethernet/IP 設(shè)置中，配置與三菱 PLC 相同的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，設(shè)置輸入輸出數(shù)據(jù)長度與三菱 PLC 中的數(shù)據(jù)映射關(guān)系對應(yīng)。完成配置后，將配置下載到Ethernet/IP轉(zhuǎn)ProfiNet網(wǎng)關(guān)。

測試與驗(yàn)證

配置完成后，進(jìn)行嚴(yán)格的測試。首先，在西門子 PLC 中編寫測試程序，向網(wǎng)關(guān)發(fā)送印刷參數(shù)調(diào)整指令，檢查三菱 PLC 是否能夠正確接收并控制貼片機(jī)和回流焊爐的運(yùn)行。然后，在三菱 PLC 中編寫測試程序，向網(wǎng)關(guān)發(fā)送后段設(shè)備的故障信息，驗(yàn)證西門子 PLC 是否能夠及時接收并采取相應(yīng)的措施。同時，模擬生產(chǎn)線的高速運(yùn)行情況，測試ProfiNet 轉(zhuǎn) Ethernet/IP通信的實(shí)時性和穩(wěn)定性。

總結(jié)

通過塔訊 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，電子制造企業(yè)的 SMT 生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了前后段設(shè)備之間的數(shù)據(jù)實(shí)時交互和生產(chǎn)節(jié)奏的協(xié)調(diào)。生產(chǎn)線的效率得到了顯著提高，產(chǎn)品質(zhì)量也更加穩(wěn)定。例如，當(dāng) SPI 檢測到錫膏印刷質(zhì)量問題時，貼片機(jī)能夠及時調(diào)整貼片位置和速度，回流焊爐能夠根據(jù)檢測結(jié)果調(diào)整溫度曲線。這為企業(yè)帶來了更高的生產(chǎn)效益和市場競爭力。

審核編輯 黃宇