捷米特JM-DPM-ECT應(yīng)用于匯川 PLC與儀表通訊的案例

案例背景

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，負責整個生產(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。

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)。

解決方案

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，使用標準的 EtherCAT通信電纜進行連接，并確保連接牢固5。

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。

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、導入XML文件

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

2、 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)”

掃描從站設(shè)備過程：

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“”；

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：

點擊“是（Y）”將掃描從站設(shè)備；

選擇是否進入“Activate Free Run”,點擊“否”；

正常掃描到如下設(shè)備：

4.2.4 過程數(shù)據(jù)

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；

運行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

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。在長時間的運行過程中，未出現(xiàn)因協(xié)議轉(zhuǎn)換而導致的數(shù)據(jù)丟失或通信中斷的情況，為生產(chǎn)過程的穩(wěn)定運行提供了可靠的通信保障。

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致的生產(chǎn)損失。

降低系統(tǒng)成本與維護難度：避免了因設(shè)備不兼容而需要更換設(shè)備或采用復雜的中間轉(zhuǎn)換設(shè)備的情況，降低了系統(tǒng)的硬件成本和維護成本。捷米特 JM-DPM-ECT的配置相對簡單，易于操作和維護，減少了技術(shù)人員的工作量和維護難度。此外，其穩(wěn)定的運行也減少了因通信故障導致的生產(chǎn)停機時間，進一步降低了生產(chǎn)成本。

審核編輯 黃宇