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ETHERCAT轉PROFIBUS網關連接支持ethercat總線的PLC

jf_41380799 ? 來源:jf_41380799 ? 作者:jf_41380799 ? 2023-08-07 17:47 ? 次閱讀

捷米JM-DP-ECT,是自主研發的一款PROFIBUS從站功能的通訊網關,它的主要功能是將ETHERCAT設備接入到PROFIBUS網絡中。

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JM-DP-ECT這個小小的網關可不簡單,連接到PROFIBUS總線中做為從站使用,連接到ETHERCAT總線中做為從站使用。

1.2技術參數

1.2.1 PROFIBUS-DP技術參數

●網關協議符合GB/T 20540-2006:測量和控制數字數據通信工業控制系統用現場總線第3部分:PROFIBUS規范。

●網關做為PROFIBUS網絡從站,支持的波特率:9.6Kbps~12Mbps。

●支持的數據長度:輸入≤244字節,輸出≤244字節,輸入+輸出≤488字節。

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1.2.2 ETHERCAT技術參數

●網關做為ETHERCAT網絡的從站,可以連接倍福、歐姆龍、基恩士等廠家的PLC

●帶2個RJ45以太網接口,支持100BASE-TX,MDI/MDIX自檢測,可以組成鏈式網絡,支持環網冗余。

●支持的最大PDO長度,inputs和outputs各為256字節。Input和output的方向是主站方向,input是主站輸入,output是主站輸出。

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3.硬件電氣規范

3.1電氣參數

電源:直流24V/200mA(18V~30V可用),使用中建議接好保護地PE

◆ 工作環境:-25~55℃,濕度≤95%

◆ 防護等級:IP20

◆ 安裝方式:35mm導軌

◆ 重量:500g

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3.2 PROFIBUS的電氣連接

采用標準9針D形PROFIBUS插座(孔)。建議用戶使用標準PROFIBUS插頭及標準PROFIBUS電纜。有關PROFIBUS安裝規范請用戶參照有關PROFIBUS技術標準。


3.3 ETHERCAT的電氣連接

ETHERCAT采用標準4芯屏蔽電纜。建議用戶使用標準ETHERCAT插頭及標準ETHERCAT電纜。有關ETHERCAT安裝規范請用戶參照有關ETHERCAT技術標準。

4.協議及數據轉換

4.1協議轉換原理

網關分別從PROFIBUS一側和ETHERCAT一側讀寫數據,存入各自的緩沖區,網關內部將緩沖區的數據進行交換,從而實現兩邊數據的傳輸。

4.2 PROFIBUS協議介紹

PROFIBUS是一個用在自動化技術的現場總線標準,在1987年由德國西門子公司等十四家公司及五個研究機構所推動,PROFIBUS是程序總線網絡(ProcessFieldBus)的簡稱。

PROFIBUS DP(分布式周邊,Decentralized Peripherals)用在工廠自動化的應用中,可以由中央控制器控制許多的傳感器及執行器,也可以利用標準或選用的診斷機能得知各模塊的狀態。

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PROFIBUS OSI模型

與其它現場總線系統相比,PROFIBUS的最大優點在于具有穩定的國際標準EN50170作保證,并經實際應用驗證具有普遍性。已應用的領域包括加工制造.過程控制和自動化等。

PROFIBUS DP支持9.6K~12Mbps的傳輸速率。

為了有效利用PROFIBUS DP的機能,PROFIBUS DP定義了幾種不同的服務檔次:

DP-V0:循環式的數據交換,診斷機能。

DP-V1:循環式及非循環式的數據交換,警告處理。

DP-V2:時鐘同步數據模式,從機和從機之間的數據廣播。

4.3 ETHERCAT協議介紹

EtherCAT現場總線協議是由德國倍福公司在2003年提出的,該通訊協議拓撲結構十分靈活,數據傳輸速度快,同步特性好,可以形成各種網絡拓撲結構。EtherCAT協議自從推出以來,憑借其優異的性能得到了工控領域的廣泛關注,并且取得了長足的發展。在2014年10月, EtherCAT現場總線成為GB/T 31230即中國認可的國家標準,從EtherCAT技術從誕生之日起,在過去的短短十多年時間里快速發展壯大,已經占據了很大的市場份額,這充分證明了EtherCAT現場總線卓越的性能和出色的質量。

(1)完全符合以太網標準。EtherCAT是對傳統的以太網協議進行修改,因此可以與其他以太網協議并存于統一總線。EtherCAT網絡中也可以使用普通的以太網設備,例如以太網線、以太網卡、交換機、路由器等設備。此外,任何具有標準以太網控制器的設備都可以作為EtherCAT主站,包括PC計算機、帶有以太網控制器的嵌入式設備。

(2)卓越的性能。EtherCAT是基于以太網技術,數據傳輸速度可以達到100Mbit/s,是最快的工業以太網技術。EtherCAT最大利用以太網帶寬進行數據傳輸,有效數據利用率高,可達90%以上。另外EtherCAT數據幀處理的實時性很高,數據刷新周期小于100us,滿足對實時性要求高的場合。此外,EtherCAT使用高精度的分布式時鐘,能保證各個從站節點設備的同步精度小于1us。

(3)簡單、低成本。EtherCAT結構簡單,而無需交換機或集線器,復雜功能的節點設備或簡單的I/O節點都可以用作EtherCAT從站。此外EtherCAT在網絡拓撲方面沒有限制,支持多種網絡拓撲結構,如線型、星型、樹型拓撲結構,以及各種拓撲結構的組合,從而使得設備連接非常靈活。

審核編輯 黃宇

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