案例背景

PROFIBUS DP主站轉(zhuǎn)EtherCAT 從站應(yīng)用于匯川 PLC 與儀表通訊的案例

在某化工生產(chǎn)車間，需要對反應(yīng)釜的溫度、壓力、液位等參數(shù)進(jìn)行實時精確監(jiān)測和控制。現(xiàn)場的智能儀表用于采集這些數(shù)據(jù)，而匯川 PLC 作為核心控制單元，負(fù)責(zé)整個生產(chǎn)過程的自動化控制和數(shù)據(jù)處理。然而，儀表采用 Profibus DP 協(xié)議，匯川 PLC 支持 EtherCAT 協(xié)議，兩者之間無法直接通信。

本說明書描述了捷米特JM-DPM-ECT網(wǎng)關(guān)模塊作為PROFIBUS DP主站轉(zhuǎn)EtherCAT 從站（以下簡稱DPM-ECT）網(wǎng)關(guān)模塊 的各項參數(shù)，具體使用方法和注意事項，為方便工程人員的操作使用。

可替代NT 100-RE-DP和 AB7696 產(chǎn)品功能網(wǎng)關(guān)模塊。

本產(chǎn)品實現(xiàn)PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)和EtherCAT網(wǎng)絡(luò)之間無縫內(nèi)部連接至控制系統(tǒng)及所連接的設(shè)備。該網(wǎng)關(guān)可實現(xiàn)在兩個網(wǎng)絡(luò)之間快速傳輸循環(huán)I/O數(shù)據(jù)。

PROFIBUS DP主站轉(zhuǎn)EtherCAT 從站應(yīng)用于匯川 PLC 與儀表通訊的案例

解決方案

undefined硬件連接：將捷米特 JM-DPM-ECT 的 Profibus DP 接口與智能儀表連接，確保儀表的 Profibus DP 通信功能正常開啟并配置好相應(yīng)的參數(shù)，如波特率、站地址等。將捷米特 JM-DPM-ECT 的 EtherCAT 接口與匯川 PLC 的 EtherCAT 接口相連，使用標(biāo)準(zhǔn)的 EtherCAT 通信電纜進(jìn)行連接，并確保連接牢固5。

undefined軟件配置：在匯川 PLC 編程軟件中，配置 EtherCAT 通信參數(shù)，包括設(shè)置通信波特率、從站地址等，使其與捷米特 JM-DPM-ECT 的 EtherCAT 側(cè)參數(shù)相匹配。在捷米特 JM-DPM-ECT 的配置軟件中，進(jìn)行 Profibus DP 主站和 EtherCAT 從站的參數(shù)配置。設(shè)置 Profibus DP 側(cè)的波特率、主站地址、從站地址范圍等參數(shù)，以及 EtherCAT 側(cè)的輸入輸出數(shù)據(jù)長度、映射關(guān)系等5。

undefined數(shù)據(jù)傳輸與監(jiān)控：在 PLC 編程中，通過編寫相應(yīng)的程序，實現(xiàn)對捷米特 JM-DPM-ECT 的 EtherCAT 從站數(shù)據(jù)的讀取和寫入操作，從而實現(xiàn)與智能儀表的 Profibus DP 數(shù)據(jù)交互。可以使用 PLC 的監(jiān)控功能，實時查看與儀表通信的數(shù)據(jù)狀態(tài)，如儀表測量值、報警信息等，以及發(fā)送給儀表的控制指令和參數(shù)設(shè)置是否正確執(zhí)行。

配置置方法

EtherCAT網(wǎng)絡(luò)組態(tài)

介紹如何使用TwinCAT模擬EtherCAT主站與DPM - ECAT通訊。

1、導(dǎo)入XML文件

將ECAT-CANopen模塊從站的XML文件復(fù)制粘貼至TwinCAT3安裝目錄（默認(rèn)安裝路徑）：C:TwinCAT3.1ConfigIoEtherCAT；

2、 新建工程

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

掃描從站設(shè)備過程：

1. 在上圖中“I/O”展開“Devices”的位置，點擊鼠標(biāo)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(shè)備；

4. 選擇是否進(jìn)入“Activate Free Run”,點擊“否”；

5. 正常掃描到如下設(shè)備：

4.2.4 過程數(shù)據(jù)

1. 在如下窗口“Process Data”選項頁中，將清楚的看到TC3已經(jīng)分配好I/O數(shù)據(jù)給ECAT- CANopen模塊；MbxOut和MbxIn的大小不需要修改；“Size”表示數(shù)量用于訪問數(shù)據(jù)的命令字節(jié)長度；即CANopen網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)訪問的輸入輸出數(shù)據(jù)長度；

2. 運(yùn)行TC3軟件，主站控制器與ECAT- CANopen模塊建立通訊后，可看到從站設(shè)備已經(jīng)進(jìn)入“OP”狀態(tài)；說明EtherCAT連接建立成功；

4.3 模塊工作原理

4.3.1數(shù)據(jù)映射原理

DPM-ECT設(shè)備作為連接PROFIBUS DP總線和EtherCAT網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)，其內(nèi)部在EtherCAT數(shù)據(jù)和PROFIBUS數(shù)據(jù)之間建立了一種映射關(guān)系，并且按照映射關(guān)系來交換數(shù)據(jù)。

在網(wǎng)關(guān)設(shè)備中有兩塊數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，一塊是輸入緩沖區(qū)，PROFIBUS DP主站讀取PROFIBUS DP從站的數(shù)據(jù)存放至PROFIBUS輸入數(shù)據(jù)區(qū)，內(nèi)部數(shù)據(jù)交換緩存之EtherCAT輸入數(shù)據(jù)區(qū)，EtherCAT主站通過功能塊讀取；另一塊是輸出緩沖區(qū)，EtherCAT主站通過功能塊寫入數(shù)據(jù)至EtherCAT輸出數(shù)據(jù)區(qū)，數(shù)據(jù)交換后緩存至PROFIBUS輸出數(shù)據(jù)區(qū)。直至映射至PROFIBUS DP從站；

應(yīng)用效果

undefined實現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換與穩(wěn)定通信：捷米特 JM-DPM-ECT 成功實現(xiàn)了 Profibus DP 和 EtherCAT 兩種協(xié)議的轉(zhuǎn)換，打破了匯川 PLC 與智能儀表之間的通信障礙，確保了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸。在長時間的運(yùn)行過程中，未出現(xiàn)因協(xié)議轉(zhuǎn)換而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失或通信中斷的情況，為生產(chǎn)過程的穩(wěn)定運(yùn)行提供了可靠的通信保障。

undefined提高生產(chǎn)效率與質(zhì)量：通過實時獲取智能儀表的精確監(jiān)測數(shù)據(jù)，匯川 PLC 能夠及時根據(jù)生產(chǎn)過程中的實際情況調(diào)整控制策略，如精確控制反應(yīng)釜的溫度、壓力和液位等參數(shù)，優(yōu)化生產(chǎn)流程，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。同時，快速準(zhǔn)確的通信也使得故障報警能夠及時傳遞給操作人員，減少了因故障處理不及時而導(dǎo)致的生產(chǎn)損失。

undefined降低系統(tǒng)成本與維護(hù)難度：避免了因設(shè)備不兼容而需要更換設(shè)備或采用復(fù)雜的中間轉(zhuǎn)換設(shè)備的情況，降低了系統(tǒng)的硬件成本和維護(hù)成本。捷米特 JM-DPM-ECT 的配置相對簡單，易于操作和維護(hù)，減少了技術(shù)人員的工作量和維護(hù)難度。此外，其穩(wěn)定的運(yùn)行也減少了因通信故障導(dǎo)致的生產(chǎn)停機(jī)時間，進(jìn)一步降低了生產(chǎn)成本。

捷米特 JM-DPM-ECT 網(wǎng)關(guān)模塊在 PROFIBUS DP 主站轉(zhuǎn) EtherCAT 從站應(yīng)用中展現(xiàn)出諸多優(yōu)勢。

其一，它具備出色的兼容性，能有效銜接兩種不同通信協(xié)議，讓原本基于 PROFIBUS DP 的設(shè)備可以順利融入 EtherCAT 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，拓展了系統(tǒng)集成的可能性。其二，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換高效精準(zhǔn)，在主站與從站角色轉(zhuǎn)換間保障數(shù)據(jù)準(zhǔn)確傳輸，降低了通信出錯概率，提升整體工作效率。再者，安裝和配置相對簡便，能節(jié)省不少調(diào)試時間與人力成本。