案例背景

在汽車制造行業(yè)，自動(dòng)化生產(chǎn)線是提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。生產(chǎn)線包含眾多設(shè)備，如焊接機(jī)器人、涂裝設(shè)備、裝配機(jī)械等。不同廠家的設(shè)備可能采用不同的工業(yè)總線協(xié)議，其中 Ethernet/IP 轉(zhuǎn)DeviceNet 是較為常見的兩種。為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的整體自動(dòng)化控制和數(shù)據(jù)交互，需要將采用 Ethernet/IP 主站的西門子 S7 - 1500 PLC 與采用 DeviceNet 主站的羅克韋爾 ControlLogix PLC 進(jìn)行連接。塔訊 TX 131 - RE - DNS/EIS 協(xié)議總線網(wǎng)關(guān)可實(shí)現(xiàn) Ethernet/IP 從站到 DeviceNet 從站的協(xié)議轉(zhuǎn)換，滿足系統(tǒng)集成需求。

設(shè)備參數(shù)

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

o工作電壓：24V DC

o通信速率：Ethernet/IP 支持 10/100Mbps 自適應(yīng)，DeviceNet 支持 125kbps、250kbps、500kbps

o防護(hù)等級(jí)：IP20

o輸入輸出點(diǎn)數(shù)：可靈活配置

·西門子 S7 - 1500 PLC（Ethernet/IP 主站）

o處理器性能強(qiáng)大，可處理復(fù)雜邏輯運(yùn)算

o內(nèi)存容量大，滿足大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求

o支持多種通信接口，包括 Ethernet/IP

·羅克韋爾 ControlLogix PLC（DeviceNet 主站）

o采用高性能處理器，運(yùn)行穩(wěn)定

o具備豐富的通信功能，支持 DeviceNet 協(xié)議

o可擴(kuò)展性強(qiáng)，能連接大量設(shè)備

配置過程

·硬件連接

o將Ethernet/IP 轉(zhuǎn)DeviceNet塔訊網(wǎng)關(guān)的 Ethernet/IP 接口通過網(wǎng)線連接到西門子 S7 - 1500 PLC 的 Ethernet/IP 端口。確保網(wǎng)線連接牢固，避免松動(dòng)影響通信。

o把網(wǎng)關(guān)的 DeviceNet 接口通過 DeviceNet 電纜連接到羅克韋爾 ControlLogix PLC 的 DeviceNet 端口，注意電纜極性。

o為Ethernet/IP 轉(zhuǎn)DeviceNet網(wǎng)關(guān)提供穩(wěn)定的 24V DC 電源。

·軟件配置（西門子 S7 - 1500 PLC）

o打開西門子 TIA Portal 編程軟件，創(chuàng)建新項(xiàng)目。

o在項(xiàng)目中添加 S7 - 1500 PLC 設(shè)備，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。

o添加 Ethernet/IP 主站模塊，將塔訊網(wǎng)關(guān)作為 Ethernet/IP 從站設(shè)備添加到主站系統(tǒng)中，設(shè)置DeviceNet轉(zhuǎn)Ethernet/IP網(wǎng)關(guān)的設(shè)備名稱、站地址等參數(shù)。

o定義 Ethernet/IP 通信數(shù)據(jù)區(qū)，確定與網(wǎng)關(guān)交換的數(shù)據(jù)，如設(shè)備狀態(tài)、控制指令等。

o編寫 PLC 程序，實(shí)現(xiàn)對(duì) Ethernet/IP 從站設(shè)備（即塔訊網(wǎng)關(guān)）的控制和數(shù)據(jù)讀取。

·軟件配置（羅克韋爾 ControlLogix PLC）

o打開羅克韋爾 RSLogix 5000 編程軟件，創(chuàng)建新項(xiàng)目。

o添加 ControlLogix PLC 設(shè)備，進(jìn)行硬件組態(tài)，配置輸入輸出點(diǎn)數(shù)和通信接口。

o添加 DeviceNet 主站模塊，將塔訊網(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)的站地址、波特率等參數(shù)。

o定義 DeviceNet 通信數(shù)據(jù)區(qū)，確定與網(wǎng)關(guān)交換的數(shù)據(jù)。

o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。

·網(wǎng)關(guān)配置

o打開Ethernet/IP 轉(zhuǎn)DeviceNet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)。

o設(shè)置DeviceNet轉(zhuǎn)Ethernet/IP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 IP 地址與西門子 S7 - 1500 PLC 所在網(wǎng)絡(luò)段一致。

o配置 Ethernet/IP 從站參數(shù)，包括站地址、通信速率等，與西門子 PLC 中的設(shè)置保持一致。

o配置 DeviceNet 從站參數(shù)，如站地址、波特率等，與羅克韋爾 PLC 中的設(shè)置一致。

o定義數(shù)據(jù)映射關(guān)系，將 Ethernet/IP 從站的數(shù)據(jù)映射到 DeviceNet 從站，反之亦然。

·系統(tǒng)測(cè)試

oDeviceNet轉(zhuǎn)Ethernet/IP網(wǎng)關(guān)完成配置后，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行上電測(cè)試，檢查設(shè)備是否正常啟動(dòng)，指示燈是否顯示正常。

o在西門子 S7 - 1500 PLC 中編寫測(cè)試程序，向 Ethernet/IP 從站（即塔訊網(wǎng)關(guān)）發(fā)送數(shù)據(jù)，觀察羅克韋爾 ControlLogix PLC 是否能正確接收轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)。

o在羅克韋爾 ControlLogix 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)，觀察西門子 S7 - 1500 PLC 是否能正確接收轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)。

o進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性測(cè)試，模擬生產(chǎn)線實(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。

應(yīng)用效果

通過使用塔訊 TX 131 - RE - DNS/EIS協(xié)議總線網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)了西門子 S7 - 1500 PLC（Ethernet/IP 主站）與羅克韋爾 ControlLogix PLC（DeviceNet 主站）之間的無縫通信。生產(chǎn)線各設(shè)備能夠協(xié)同工作，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本。

審核編輯 黃宇