一、項(xiàng)目背景
2025年，黑龍江農(nóng)墾建三江分公司對 30臺進(jìn)口“馬斯奇奧 MTR NOVA-8氣吸式精量播種機(jī)”進(jìn)行智能化升級。機(jī)載儀表系統(tǒng)原本只支持 CANopen協(xié)議，而新建的中控室已統(tǒng)一部署三菱 FX5U-80MT/ES系列 PLC，主干網(wǎng)絡(luò)采用 CC-Link IE Field Basic（以下簡稱 CC-Link IE FB）。甲方要求：

作業(yè)速度、播種粒數(shù)、畝耗油量、GPS坐標(biāo)、播種深度 5類參數(shù)必須實(shí)時(shí)回傳；

播種量設(shè)定、排種器啟停、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速 3條指令必須≤50 ms下發(fā)；

不改動原車線束，保留 CAN儀表作為“主顯示器”；

后續(xù)可無縫接入 CANopen施肥機(jī)、噴藥機(jī)。

經(jīng)多輪對比，最終選用“捷米特 JM-CCLKIE-CAN工業(yè)級協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)。該網(wǎng)關(guān)在本項(xiàng)目中同時(shí)承擔(dān)“CANopen 主站 + CC-Link IE FB從站”雙重角色，實(shí)現(xiàn)兩種協(xié)議數(shù)據(jù)區(qū)的 4 ms周期映射，打通品牌壁壘，構(gòu)建“機(jī)-站-云”一體化監(jiān)控平臺。

二、設(shè)備清單

管理 PLC：三菱 FX5U-80MT/ES，固件 1.32，CC-Link IE FB主站；

協(xié)議網(wǎng)關(guān)：捷米特 JM-CCLKIE-CAN協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)，24 VDC 2.5 W，導(dǎo)軌安裝；

播種機(jī)儀表：馬斯奇奧原裝 CANopen節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn) ID 1-8，波特率 250 kbps；

車載 GPS：Trimble NAV-900，CANopen節(jié)點(diǎn) ID 9；

交換機(jī)：赫斯曼 OCTOPUS 8M-EEC，IP67，千兆環(huán)網(wǎng)；

三、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c接線

CC-Link IE FB側(cè)
FX5U本體網(wǎng)口→交換機(jī)→JM-CCLKIE-CAN協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)的“CCLKIE”口；
網(wǎng)關(guān)作為從站，站號 3，占用 128字節(jié)輸入 / 128字節(jié)輸出，映射到 FX5U軟元件 D3000-D3131（輸入）與 D4000-D4131（輸出）。

CAN側(cè)
網(wǎng)關(guān)“CAN1” →德馳 12芯航插 →車載 CAN總線（屏蔽雙絞線，120 Ω終端，支線＜0.3 m）；
網(wǎng)關(guān)做主站，發(fā) NMT心跳 50 ms， guarding time 150 ms，節(jié)點(diǎn) 1-10采用 PDO1（Tx）+PDO2（Rx）各 8字節(jié)，總線負(fù)載 29 %。

四、JM-CCLKIE-CAN工業(yè)級協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)配置

硬件安裝
DIN35導(dǎo)軌固定在駕駛室右后側(cè)配電箱，24 VDC由車載穩(wěn)壓電源獨(dú)立供給，PWR燈常綠；CAN口采用 5.08 mm可插拔端子，屏蔽層在網(wǎng)關(guān)側(cè)單端接地。

軟件配置（JetCfg V3.2.1）
① CC-Link IE FB從站
– IP：192.168.1.11/24，站號 3，協(xié)議版本 V1.10；
–輸入 128字節(jié)，輸出 128字節(jié)，RPI 4 ms；

② CANopen主站
–波特率 250 kbps，NMT主站心跳 50 ms；
– PDO映射：
RxPDO（下發(fā)）→ 8字節(jié)，包含“播種量設(shè)定（2 B）、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速（2 B）、排種器啟停（1 B）、備用（3 B）”；
TxPDO（上傳）→ 8字節(jié)，包含“作業(yè)速度（2 B）、播種粒數(shù)（2 B）、油耗脈沖（2 B）、狀態(tài)字（1 B）、GPS狀態(tài)（1 B）”；

③數(shù)據(jù)映射表
–將 FX5U側(cè) D4000開始 10×8 B寫入 RxPDO，對應(yīng) 10個(gè)節(jié)點(diǎn)；
–將 10個(gè)節(jié)點(diǎn) TxPDO數(shù)據(jù)寫入 D3000開始 10×8 B，供 SCADA讀??；
–校驗(yàn)方式：網(wǎng)關(guān)自動累加 CRC16，F(xiàn)X5U側(cè)用 SUM校驗(yàn)，雙重保險(xiǎn)。

下載并重啟，網(wǎng)關(guān)“RUN”常綠，“CAN”閃爍 2 Hz，表示 10節(jié)點(diǎn)全部在線。

五、三菱側(cè) GX Works3組態(tài)

以太網(wǎng)配置→CC-Link IEF Basic→添加遠(yuǎn)程站，站號 3，占用 128字；

軟元件分配：
遠(yuǎn)程輸入（RX）D3000-D3131，遠(yuǎn)程輸出（RY）D4000-D4131；

無需編寫 FROM/TO，F(xiàn)X5U自動 4 ms循環(huán)刷新；

診斷：用 GX Works3監(jiān)視 D3000首字節(jié)，bit0=1表示播種機(jī)就緒，bit1=1 表示播種中，bit7=1表示故障報(bào)警。

六、調(diào)試與測試

10臺播種機(jī)并發(fā)作業(yè)，持續(xù) 3 h，F(xiàn)X5U在線監(jiān)視 D3000計(jì)數(shù)器無跳變，通信負(fù)載 31 %；

在 120 kW拖拉機(jī)發(fā)動機(jī) 0.5 m處反復(fù)啟停，CAN總線零丟包；

靜電放電 ±8 kV接觸、±15 kV空氣，通信未中斷，符合 IEC-61000-4-2；

斷線模擬：拔掉任意一臺播種機(jī) CAN支線，網(wǎng)關(guān) 100 ms內(nèi)報(bào)警，F(xiàn)X5U立即置位 D4131故障位，車載平板彈窗，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)安全。

七、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

通過捷米特 JM-CCLKIE-CAN工業(yè)級協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)，本項(xiàng)目在“零改動”前提下實(shí)現(xiàn)三菱 FX5U與馬斯奇奧 CANopen儀表高速互聯(lián)，為北大荒集團(tuán)打造了一條可復(fù)制、可推廣的“5G+智慧農(nóng)機(jī)”示范應(yīng)用，也成為黑龍江省 2025年度數(shù)字農(nóng)業(yè)標(biāo)桿案例。

審核編輯 黃宇