一.案例背景

臺達MH2設備通常采用EtherCAT通信協(xié)議，這種協(xié)議在高速實時通信方面表現(xiàn)出色，適合設備之間的快速數(shù)據(jù)交換和精準控制。而歐姆龍CJ1W-DRM21 模塊基于DeviceNet通信協(xié)議，DeviceNet在工業(yè)現(xiàn)場總線領域應用廣泛，側(cè)重于設備的分布式控制和信息共享。EtherCAT與DeviceNet不同的通信協(xié)議成為了設備間協(xié)同工作的障礙，而捷米特JM-DNT-ECT網(wǎng)關模塊可以實現(xiàn)兩者的互聯(lián)互通。

二.設備介紹

1. 捷米特JM-DNT-ECT網(wǎng)關模塊

適用于多種支持EtherCAT接口的設備，為工業(yè)自動化系統(tǒng)的集成、優(yōu)化和升級提供了便捷有效的解決方案。例如在半導體制造行業(yè)，能夠解決復雜控制系統(tǒng)中EtherCAT與DeviceNet協(xié)議組件互聯(lián)互通的難題，將半導體設備中的諸多組件通過轉(zhuǎn)換為 EtherCAT 從站，順暢地接入 EtherCAT 主控系統(tǒng)，實現(xiàn)高效、便捷的數(shù)據(jù)交換和控制，與NT 100-RE-DN，AB7686等產(chǎn)品有相同功能。

2. 臺達MH2

產(chǎn)品外殼由金屬板筋折彎制成，內(nèi)部為兩層 PCB 板層疊結(jié)構(gòu)，散熱片采用標準件，整體設計兼顧經(jīng)濟性與實用性 采用無風扇散熱設計，兼顧高性能和可靠性，精巧機身設計，節(jié)省空間如在中空成型機解決方案中，可連接溫度控制器確保液態(tài)塑料溫度，并控制交流伺服驅(qū)動器與油電伺服節(jié)能系統(tǒng)，準確帶動吹針、壁厚控制軸與合模軸作動，實現(xiàn)全電化的精準移模、吹瓶插針與壁厚控制，以及合模軸鎖模力道控制。

3. 歐姆龍CJ1W-DRM21

可同時用作主站和從站，在 DeviceNet 網(wǎng)絡中靈活配置，既能控制其他從站設備，又能作為從站響應主站的指令，每個主站可控制多達 32,000 點，且能確保數(shù)據(jù)的高度同步性具備 Remote I/O 主局功能、Remote I/O 子局功能以及 Message 通訊功能，可實現(xiàn)輸入輸出信號的自動交換及對其他設備的運行控制。

三.配置連接方案

3.1 新建工程

打開安裝好的 TC3 軟件，在電腦右下角右鍵點擊 TC3 圖標，選擇“TwninCAT XAE(TcXaeShell)”

2. 進入 VS 開發(fā)環(huán)境;

3. 在 TC3 主菜單欄執(zhí)行“文件”-“新建(N)”-“項目(P)…”;

4. 或者在 Open 界面下執(zhí)行“New TwinCAT Project…”

5. 選擇 TwinCAT Project，修改工程名稱，點擊“確定”;

6. 之后顯示如下界面：

7. 在TC3內(nèi)安裝EtherCAT主站網(wǎng)卡驅(qū)動，點擊主菜單欄“TwinCAT”下的“Show Realtime Ethernet Compatible Devices…”，選擇本機網(wǎng)卡，點擊“Install”;

8. 若成功安裝網(wǎng)卡后顯示如下界面：

3.2掃描從站設備

1.在上圖中“I/O”展開“Devices”的位置，點擊鼠標右鍵選擇“Scan”掃描連接的從站或者選中“Devices”后點擊掃描按鈕“

”;

2.點擊“確定”按鈕，彈出“1 new I/O devices found”對話框，選擇所需要的 Ethernet接口，點擊“OK”;如下圖所示：

3.點擊“是(Y)”將掃描從站設備;

4.選擇是否進入“Activate Free Run”,點擊“否”;

5.正常掃描到如下設備：

四.數(shù)據(jù)采集與傳輸

捷米特JM-DNT-ECT網(wǎng)關模塊：捷米特JM-DNT-ECT如何獲取輸入輸出狀態(tài)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可能存儲在特定的地址范圍內(nèi)，通過DeviceNet協(xié)議的輪詢或者事件觸發(fā)機制來采集這些數(shù)據(jù)。接收到DeviceNet數(shù)據(jù)后，在其內(nèi)部進行處理。它會根據(jù)預先配置的映射關系和轉(zhuǎn)換規(guī)則，將DeviceNet數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為EtherCAT格式的數(shù)據(jù)。這個過程涉及到數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換、地址映射等操作。例如，如果DeviceNet 數(shù)據(jù)中的溫度值是以整數(shù)形式存儲，而EtherCAT側(cè)接收設備需要的是浮點數(shù)形式，網(wǎng)關就會進行數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換。同時，它會將DeviceNet設備的地址映射到EtherCAT側(cè)對應的地址，以便接收設備能夠正確識別數(shù)據(jù)來源。

臺達MH2：MH2右側(cè)的EtherCAT接口是連接外部設備的關鍵通道。在自動化生產(chǎn)場景中，當連接臺達交流伺服驅(qū)動器ASDA-A2-E系列等設備時，MH2 可以通過EtherCAT協(xié)議，以高速、高精度的方式采集這些設備的數(shù)據(jù)。例如，對于伺服驅(qū)動器，能夠采集電機的轉(zhuǎn)速、位置、轉(zhuǎn)矩等實時數(shù)據(jù)。采集周期可以根據(jù)實際需求進行配置，一般在微秒到毫秒級別，以滿足設備的高速運動控制和精準定位需求。在EtherCAT網(wǎng)絡中，MH2作為主機型工業(yè)控制器，能夠?qū)⒉杉降臄?shù)據(jù)發(fā)送到其他EtherCAT設備或者接收來自其他設備的數(shù)據(jù)。例如，在一個自動化裝配生產(chǎn)線中，MH2采集到的機器人位置數(shù)據(jù)可以通過 EtherCAT網(wǎng)絡傳輸給其他的執(zhí)行設備，如傳送帶控制器，使其能夠根據(jù)機器人的位置來調(diào)整傳送帶的速度，實現(xiàn)設備之間的協(xié)同工作。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式和協(xié)議符合EtherCAT 規(guī)范，保證了數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中的高速、穩(wěn)定傳輸。

歐姆龍CJ1W-DRM21：利用其Remote I/O主局功能和Message通訊功能進行數(shù)據(jù)采集。Remote I/O主局功能可以自動交換輸入輸出信號，例如，從連接的遠程I/O從站采集離散的數(shù)字信號，如開關的閉合狀態(tài)、按鈕的按下狀態(tài)等。Message 通訊功能則可以采集更復雜的設備數(shù)據(jù)，比如通過與智能設備進行消息通信，獲取電機的詳細運行參數(shù)、故障代碼等信息。作為歐姆龍PLC的擴展單元，會與PLC的CPU進行緊密的數(shù)據(jù)傳輸。它將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給PLC的 CPU，PLC的CPU可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)進行邏輯運算和控制決策。例如，將傳感器采集到的溫度數(shù)據(jù)傳輸給PLC的CPU，CPU根據(jù)溫度值判斷是否超過設定閾值，進而決定是否啟動冷卻設備。數(shù)據(jù)傳輸是通過PLC的內(nèi)部總線進行的，傳輸速度快，能夠確保PLC及時獲取最新的數(shù)據(jù)信息，以實現(xiàn)高效的自動化控制。

五. 總結(jié)

通過捷米特JM-DNT-ECT網(wǎng)關模塊設備，將臺達MH2的EtherCAT接口與網(wǎng)關的 EtherCAT端口用網(wǎng)線穩(wěn)固連接，保障數(shù)據(jù)高速穩(wěn)定傳輸;同時把歐姆龍CJ1W - DRM21模塊經(jīng)DeviceNet總線連接至網(wǎng)關的DeviceNet端口，并正確插入歐姆龍PLC插槽且完成硬件配置，包括設置模塊地址等，為DeviceNet與EtherCAT數(shù)據(jù)交互搭建起物理鏈路。在自動化生產(chǎn)線等應用場景中，二者的通訊成功促進了設備的協(xié)同作業(yè)。PLC 依據(jù)生產(chǎn)線傳感器信號判斷產(chǎn)品情況并向機器人發(fā)送指令，機器人依令執(zhí)行動作并反饋狀態(tài)信息，PLC 據(jù)此調(diào)整生產(chǎn)線流程，極大提高了生產(chǎn)效率與自動化程度，充分展現(xiàn)了跨協(xié)議通訊在工業(yè)自動化領域的關鍵價值與廣闊前景，為企業(yè)構(gòu)建復雜高效的自動化生產(chǎn)系統(tǒng)提供了有力的技術支撐與可行范例。

審核編輯 黃宇