一、案例背景

在新能源汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的當(dāng)下，電池模組生產(chǎn)線的自動(dòng)化和智能化水平至關(guān)重要。某知名新能源汽車電池制造商的生產(chǎn)線中，采用了羅克韋爾自動(dòng)化的ControlLogix系列PLC作為EtherNet/IP協(xié)議主站，負(fù)責(zé)整體的生產(chǎn)流程控制和數(shù)據(jù)管理。而生產(chǎn)線中的多臺(tái)庫(kù)卡機(jī)器人作為EtherCAT協(xié)議從站設(shè)備，承擔(dān)著電池模組的搬運(yùn)、裝配等關(guān)鍵任務(wù)。為實(shí)現(xiàn)PLC與機(jī)器人之間的高效通信，該企業(yè)選用了遠(yuǎn)創(chuàng)智控的YC-ECTM-EIP協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)。

二、硬件設(shè)備

羅克韋爾1500PLC：支持標(biāo)準(zhǔn)的EtherNet/IP協(xié)議

庫(kù)卡機(jī)器人：支持標(biāo)準(zhǔn)的EtherCAT協(xié)議

遠(yuǎn)創(chuàng)智控YC-ECTM-EIP協(xié)議網(wǎng)關(guān)：用于實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)與EtherCAT網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通訊，即EtherNet/IP和EtherCAT網(wǎng)絡(luò)之間無(wú)縫內(nèi)部連接

三、技術(shù)指標(biāo)

ECTM-EIP在EtherNet/IP一側(cè)為EtherNet/IP從站，在EtherCAT一側(cè)為EtherCAT主站；

EtherNET/IP最多支持500個(gè)字節(jié)

支持拓?fù)洳榭雌鳌⒃\斷檢測(cè)、自動(dòng)掃描

支持EtherNet/IP協(xié)議；

支持最大的輸入字節(jié)數(shù)為1500字節(jié)，最大的輸出字節(jié)為1500字節(jié)；

供電：24VDC(±5％)，最大功率3.5W；

工作環(huán)境溫度：-25～55℃，濕度≤95%；

四、設(shè)備配置及安裝

將遠(yuǎn)創(chuàng)智控YC-ECTM-EIP網(wǎng)關(guān)安裝在控制柜內(nèi)，接通24V直流電源。

使用以太網(wǎng)網(wǎng)線將網(wǎng)關(guān)的EtherNet/IP端口與羅克韋爾 ControlLogix PLC的以太網(wǎng)接口相連。

通過(guò)EtherCAT網(wǎng)線將網(wǎng)關(guān)的EtherCAT端口與庫(kù)卡機(jī)器人的EtherCAT接口連接，構(gòu)建起通信鏈路。

參數(shù)配置

運(yùn)用遠(yuǎn)創(chuàng)智控提供的專業(yè)配置軟件，對(duì)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。在 EtherNet/IP側(cè)，設(shè)定網(wǎng)關(guān)的 IP地址、子網(wǎng)掩碼等網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，確保與羅克韋爾 PLC所在網(wǎng)絡(luò)一致。同時(shí)，添加 PLC的設(shè)備描述文件，配置通信周期和超時(shí)時(shí)間等參數(shù)。

確認(rèn)計(jì)算機(jī)與PLC已經(jīng)建立網(wǎng)絡(luò)連接，PLC上電后，打開(kāi) BOOTP DHCP TOOL軟件，

如果第一次打開(kāi)，在“Tools”（工具）下選擇“Networks Setting”（網(wǎng)絡(luò)設(shè)置），輸入子網(wǎng)掩碼；

如果網(wǎng)絡(luò)上存在尚未配置的IP地址的PLC模塊，工具對(duì)話框?qū)?huì)顯示該模塊的MAC地址，且不斷的被刷新；

雙擊MAC地址設(shè)備請(qǐng)求，彈出“New Entry”對(duì)話框，在“IP Address”處填寫(xiě)IP地址，點(diǎn)擊OK；

RSLinx Classic建立計(jì)算機(jī)與PLC連接

配置以太網(wǎng)通訊驅(qū)動(dòng)

雙擊圖標(biāo)，打開(kāi)軟件，在RSLinx軟件中配置通訊驅(qū)動(dòng)程序，從 “Communications”（通訊）下拉菜單中選擇“Configure Drivers”（配置驅(qū)動(dòng)程序），將出現(xiàn)“Configure Drivers”對(duì)話框（在添加新驅(qū)動(dòng)程序之前，確認(rèn)滿足以下條件：工作站正確配置工作站的IP地址和其他網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，正確連接到EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)）；

從“Available Driver Types”（可用的驅(qū)動(dòng)程序類型）下拉菜單中選擇“EtherNet/IP Driver”（EtherNet/IP驅(qū)動(dòng)程序）或者“Ethernet devices”（以太網(wǎng)設(shè)備），然后點(diǎn)擊“Add New…”（新加）；

將顯示“ Add New RSLinx Classic Driver”（添加新RSLinx Classic驅(qū)動(dòng)程序）對(duì)話框；可以修改新的驅(qū)動(dòng)程序名稱，此例子接受缺省名字（AB_ETHIP-2）然后單擊OK;

新的驅(qū)動(dòng)程序AB ETHIP - 2 A-B Ethernet RUNNING在Configured Drivers列表里，如下圖，點(diǎn)擊Close；

點(diǎn)擊Communication下拉菜單的RSWho或者點(diǎn)擊RSWho圖標(biāo)，彈出RSWho對(duì)話框，顯示控制網(wǎng)絡(luò)的樹(shù)狀瀏覽畫(huà)面，雙擊AB_ETHIP-2,Ethetnet驗(yàn)證剛才配置的AB_ETHIP驅(qū)動(dòng)能否與Logix控制器或者網(wǎng)關(guān)設(shè)備進(jìn)行通訊；（如果有設(shè)備的通訊狀態(tài)出錯(cuò)，例如一個(gè)被認(rèn)可的設(shè)備被拔掉，設(shè)備顯示帶紅色X，表明RSWho原先認(rèn)可，但現(xiàn)在無(wú)法找到）；

可使用RSLinx軟件（或者Studio 5000）修改通訊模塊的IP地址，右擊EtherNet/IP模塊，選擇Module Configuration（模塊配置）

單擊Port Configuration（串口配置）選項(xiàng)卡，修改完成后點(diǎn)擊確認(rèn)；

在 EtherCAT側(cè)，設(shè)置網(wǎng)關(guān)的從站地址，使其與庫(kù)卡機(jī)器人的通信地址相匹配。根據(jù)機(jī)器人的工作需求，配置數(shù)據(jù)傳輸格式和映射關(guān)系，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤地傳輸。

配置樹(shù)窗口將當(dāng)前項(xiàng)目配置顯示為一個(gè)具有所有PDO條目的樹(shù)。即整個(gè)EtherCAT網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，從站顯示名稱包括從站設(shè)備的Device Name以及EtherCAT Address；

新建一個(gè)項(xiàng)目工程，配置軟件自動(dòng)加載Master，EtherCAT網(wǎng)絡(luò)分支通過(guò)圖標(biāo)展開(kāi)和折疊，如圖所示：

圖1-4-28 網(wǎng)絡(luò)分支展開(kāi)折疊

通過(guò)單擊配置樹(shù)中的每個(gè)從站項(xiàng)目，使其屬性顯示在配置窗口中，如圖所示：

圖1-4-29 從站配置信息顯示

配置窗口

配置窗口用于顯示和編輯下列主站對(duì)象和從站信息面板對(duì)象的屬性，該窗口根據(jù)選擇的對(duì)象不同而改變其視圖；

主站（Master）

五、系統(tǒng)集成與功能實(shí)現(xiàn)

遠(yuǎn)創(chuàng)智控YC-ECTM-EIP網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)了羅克韋爾PLC與庫(kù)卡機(jī)器人之間的數(shù)據(jù)透明傳輸。PLC能夠?qū)崟r(shí)獲取機(jī)器人的位置、姿態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)等信息，同時(shí)向機(jī)器人發(fā)送控制指令，如運(yùn)動(dòng)軌跡、速度等參數(shù)。

通過(guò)這種高效的數(shù)據(jù)交互，生產(chǎn)線能夠根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況及時(shí)調(diào)整機(jī)器人的工作任務(wù)，提高生產(chǎn)效率和靈活性。

協(xié)同作業(yè)

在電池模組裝配過(guò)程中，羅克韋爾 PLC通過(guò)網(wǎng)關(guān)協(xié)調(diào)多臺(tái)庫(kù)卡機(jī)器人的動(dòng)作。例如，一臺(tái)機(jī)器人負(fù)責(zé)將電池模組搬運(yùn)到指定位置，另一臺(tái)機(jī)器人進(jìn)行精確的裝配操作。各機(jī)器人之間的動(dòng)作配合緊密，誤差控制在極小范圍內(nèi)，大大提高了裝配質(zhì)量。

故障診斷與預(yù)警

網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)通信狀態(tài)和設(shè)備運(yùn)行情況，一旦發(fā)現(xiàn)異常，立即將故障信息反饋給羅克韋爾 PLC。PLC根據(jù)預(yù)設(shè)的故障處理策略，及時(shí)采取措施，如暫停生產(chǎn)線、發(fā)出警報(bào)等，避免故障擴(kuò)大化，減少停機(jī)時(shí)間。

六、項(xiàng)目效果

提高生產(chǎn)效率：通過(guò)實(shí)現(xiàn) PLC與機(jī)器人的高效通信和協(xié)同作業(yè)，生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率提高了 25%以上，大大縮短了電池模組的生產(chǎn)周期。

提升產(chǎn)品質(zhì)量：精確的控制和緊密的協(xié)同使得電池模組的裝配精度大幅提高，產(chǎn)品次品率降低了 15%，提高了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

降低維護(hù)成本：及時(shí)的故障診斷和預(yù)警功能，使得設(shè)備維護(hù)人員能夠快速定位和解決問(wèn)題，減少了設(shè)備的維修時(shí)間和成本。

（具體內(nèi)容配置過(guò)程及其他相關(guān)咨詢可聯(lián)系楊工。）

審核編輯 黃宇