罐區(qū)控制室與罐體相距最遠(yuǎn)380 m，采用“星-鏈”混合結(jié)構(gòu)：

·匯川AM600本體EtherCAT口 → 千兆光電轉(zhuǎn)換器（摩莎EDS-408A-SS-SC）→ 單模光纖 → 罐區(qū)現(xiàn)場機(jī)柜

·捷米特JM-DPM-ECT協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)安裝于防爆配電箱（華榮BXM59-6，Ex e IIC T6），其EtherCAT IN口接光纖收發(fā)器，OUT口下掛3臺EtherCAT分布式I/O（匯川GL10系列，用于新增溫度點(diǎn)）

·網(wǎng)關(guān)Profibus DP口通過1.5 Mbps總線分支連接原有儀表，總線型拓?fù)洌K端電阻220 Ω，滿足GB/T 16657.2-2008

2. 網(wǎng)關(guān)關(guān)鍵參數(shù)

·品牌：捷米特（Jiemite）

·型號：JM-DPM-ECT工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)

·功能：Profibus DP-V0/V1主站 ?EtherCAT從站

·DP側(cè)：波特率9.6 k~12 Mbps，最大從站126臺，I/O數(shù)據(jù)各488字節(jié)，支持周期性/非周期讀寫

·EtherCAT側(cè)：100 Mbps全雙工，PDO最大2×256字節(jié)，同步周期250 μs~100 ms可設(shè)，支持DC分布式時鐘

·供電：24 VDC ±25 %，功耗＜3 W，現(xiàn)場與儀表共電源（菲尼克斯QUINT-PS/1AC/24DC/10）

·認(rèn)證：CE、FCC、ATEX Zone 2（II 3 G Ex nA IIC T4 Gc）

3. 數(shù)據(jù)映射

在捷米特免費(fèi)配置軟件JMCfgTool V2.1中建立“罐區(qū)DP主站工程”，導(dǎo)入各儀表GSD文件，按原地址分配輸入/輸出長度：

·NMS53液位計(jì)：8字節(jié)輸入（液位4字節(jié)+溫度2字節(jié)+報警1字節(jié)+保留1字節(jié)）

·VEGAPULS 64：6字節(jié)輸入（液位4字節(jié)+報警2字節(jié)）

·SAMSON定位器：4字節(jié)輸入（實(shí)際閥位）+4字節(jié)輸出（設(shè)定閥位）

·WIKA壓力：8字節(jié)輸入（壓力4字節(jié)+溫度2字節(jié)+報警2字節(jié)）

總計(jì)：輸入384字節(jié)，輸出192字節(jié)。軟件自動生成“EtherCAT ESI XML”文件，將上述數(shù)據(jù)映射到EtherCAT PDO 0x1A00（TX）與0x1600（RX）。在匯川InoProShop平臺中導(dǎo)入該XML，設(shè)置同步周期2 ms，PLC通過%IW1000~%IW1191、%QW1000~%QW1095直接訪問。

四、實(shí)施過程

1. 前期離線仿真

停車前兩周，工程師在辦公室用TwinCAT模擬EtherCAT主站，與JM-DPM-ECT網(wǎng)關(guān)對接，通過JMCfgTool在線掃描確認(rèn)所有DP從站通信正常，液位、閥位數(shù)據(jù)實(shí)時跳動，延遲穩(wěn)定在＜1 ms，滿足設(shè)計(jì)要求

2. 停車割接

·08:00 罐區(qū)停輸、氮?dú)庵脫Q、開具動火票

·09:30 拆除舊PLC機(jī)架，保留DP電纜

·11:00 安裝防爆箱并固定JM-DPM-ECT工業(yè)級協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)，接線完成

·13:00 上電，綠色Run燈常亮，DP側(cè)BF燈熄滅，EtherCAT側(cè)LNK閃爍

·14:00 匯川PLC下載新程序，EtherCAT掃描到網(wǎng)關(guān)，站名“DPM-ECT_GW”，自動進(jìn)入OP狀態(tài)

·15:30 比對操作站數(shù)據(jù)：DCS畫面液位值與現(xiàn)場磁翻板偏差＜1 mm，合格

·17:00 工藝、儀表、電氣三方簽字驗(yàn)收，比原計(jì)劃提前6小時

3. 后期優(yōu)化

·開啟JM-DPM-ECT內(nèi)置Web服務(wù)器，通過WiFi接入廠級環(huán)網(wǎng)，遠(yuǎn)程查看DP從站診斷信息，發(fā)現(xiàn)VEGA PULS 64（站地址15）信號強(qiáng)度下降，提前清洗天線，避免一次跳車

·利用網(wǎng)關(guān)的“數(shù)據(jù)記錄”功能，將液位趨勢以CSV格式存入TF卡，供MES進(jìn)行罐容計(jì)算，誤差由0.7 %降至0.3 %

·在PLC側(cè)增加SFC塊，當(dāng)網(wǎng)關(guān)掉線時自動切換至“維護(hù)模式”并保持閥位，實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全

五、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

通過本次案例，捷米特JM-DPM-ECT工業(yè)級協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)成功為化工原料罐區(qū)搭建起一座EtherCAT與Profibus DP之間的“高速橋梁”，既保護(hù)了用戶既有資產(chǎn)，又滿足了新系統(tǒng)對實(shí)時性、數(shù)字化的苛刻需求，為流程工業(yè)老舊裝置改造提供了可復(fù)制、可推廣的范本。

審核編輯 黃宇