案例背景

在食品飲料行業(yè)的包裝生產(chǎn)線中，為了實現(xiàn)高效、精準(zhǔn)的包裝作業(yè)，采用了多種自動化設(shè)備。某食品飲料企業(yè)的包裝生產(chǎn)線使用了基于 DeviceNet 協(xié)議的伺服電機來驅(qū)動包裝機械臂、傳送帶等設(shè)備，以實現(xiàn)物料的精確抓取、傳送和包裝；而生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)則采用施耐德 M580 PLC 作為 Profinet 主站，用于對整個包裝流程進(jìn)行統(tǒng)一管理和監(jiān)控。由于 DeviceNet 協(xié)議和 Profinet 協(xié)議不兼容，導(dǎo)致設(shè)備之間無法直接通信，影響了生產(chǎn)線的整體效率。塔訊 TX 131-RE-DNM/PNS 協(xié)議總線網(wǎng)關(guān)為解決這一問題提供了有效方案，實現(xiàn) DeviceNet轉(zhuǎn) Profinet 從站，確保設(shè)備間的數(shù)據(jù)交互順暢。

設(shè)備參數(shù)

·塔訊 TX 131-RE-DNM/PNS 協(xié)議總線網(wǎng)關(guān)

o工作溫度：-45℃ - 85℃

o數(shù)據(jù)刷新周期：最短可達(dá) 1ms

o支持協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：嚴(yán)格遵循 DeviceNet 和 Profinet 國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議

·施耐德 M580 PLC（Profinet 主站）

o處理器性能：支持多核處理，運算速度快

o內(nèi)存容量：程序內(nèi)存可達(dá) 32MB，數(shù)據(jù)內(nèi)存可達(dá) 64MB

o通信接口：集成 Profinet 接口，支持實時通信和冗余功能

·DeviceNet 從站伺服電機

o品牌：倍福

o最大扭矩：5N?m - 20N?m

o速度控制范圍：0 - 3000rpm

o通信周期：小于 5m

配置過程

1.硬件連接

o將DeviceNet轉(zhuǎn) Profinet塔訊網(wǎng)關(guān)的 DeviceNet 接口與 DeviceNet 從站伺服電機通過專用電纜連接，構(gòu)建 DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)。

o用網(wǎng)線將網(wǎng)關(guān)的 Profinet 接口連接到施耐德 M580 PLC 的 Profinet 端口，為網(wǎng)關(guān)接通穩(wěn)定的 24V DC 電源。

2.施耐德 M580 PLC 配置

o打開施耐德 Unity Pro 編程軟件，創(chuàng)建新的項目工程。

o在項目中添加 M580 PLC 設(shè)備，完成硬件組態(tài)，配置相關(guān)模塊參數(shù)。

o在網(wǎng)絡(luò)配置界面中創(chuàng)建 Profinet 網(wǎng)絡(luò)，添加DeviceNet轉(zhuǎn) Profinet塔訊網(wǎng)關(guān)作為 Profinet 從站設(shè)備，設(shè)置設(shè)備名稱、IP 地址等參數(shù)。

o定義 Profinet 通信數(shù)據(jù)區(qū)，規(guī)劃與網(wǎng)關(guān)交互的變量，如伺服電機的啟?？刂?、速度調(diào)節(jié)、位置反饋等數(shù)據(jù)。

3.塔訊網(wǎng)關(guān)配置

o登錄DeviceNet轉(zhuǎn) Profinet網(wǎng)關(guān)的 Web 配置界面，修改Profinet轉(zhuǎn)DeviceNet網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，使其與 PLC 網(wǎng)絡(luò)相匹配。

o在 DeviceNet 主站配置中，設(shè)置 DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，掃描并添加 DeviceNet 從站伺服電機，配置電機相關(guān)參數(shù)。

o在 Profinet 從站配置中，設(shè)置 Profinet 設(shè)備參數(shù)，建立 DeviceNet 從站數(shù)據(jù)與 Profinet 主站數(shù)據(jù)的映射關(guān)系。

4.伺服電機配置

o使用伺服電機調(diào)試工具，將伺服電機設(shè)置為 DeviceNet 從站模式，并配置從站地址。

o根據(jù)包裝工藝要求，設(shè)置伺服電機的運行參數(shù)，如速度、加速度、加減速時間等。

5.系統(tǒng)測試

o依次啟動 PLC、網(wǎng)關(guān)和伺服電機，檢查設(shè)備運行狀態(tài)。

o在 PLC 編程軟件中編寫測試程序，發(fā)送控制指令給伺服電機，觀察電機運行情況和反饋數(shù)據(jù)。

o模擬不同的包裝任務(wù)和工況，進(jìn)行長時間運行測試，驗證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

應(yīng)用效果

通過使用塔訊 TX 131-RE-DNM/PNS 協(xié)議總線網(wǎng)關(guān)，實現(xiàn)了 DeviceNet 主站轉(zhuǎn) Profinet 從站，成功解決了食品飲料包裝生產(chǎn)線中伺服電機與 PLC 的通信問題。施耐德 M580 PLC 能夠精確控制伺服電機，包裝機械臂的動作更加精準(zhǔn)，包裝效率提高了 20%，包裝材料浪費減少了 12%。同時，生產(chǎn)線的故障診斷和維護(hù)也更加方便快捷，設(shè)備停機時間大幅縮短，有效提升了企業(yè)的生產(chǎn)效益。

審核編輯 黃宇