一、項目背景

在自動化設備制造行業(yè)，某企業(yè)專注于生產(chǎn)高精度的自動化裝配設備。其新研發(fā)的設備中，倍福的CX5140PLC作為EtherCAT協(xié)議的主站，用于控制設備的高速自動化流程。然而，設備中用于物料輸送的電機驅(qū)動系統(tǒng)采用了基于RS485的MODBUSRTU協(xié)議的匯川MD300變頻器，這導致了EtherCAT網(wǎng)絡與RS485設備之間無法直接通信，影響了設備的整體集成度和自動化水平。

二、解決方案

企業(yè)決定采用遠創(chuàng)智控的EtherCAT轉RS485協(xié)議轉換網(wǎng)關來解決協(xié)議不兼容問題。EtherCAT轉RS485協(xié)議轉換網(wǎng)關作為EtherCAT從站和RS485主站，能夠?qū)崿F(xiàn)兩種協(xié)議之間的無縫轉換和數(shù)據(jù)交互，將匯川變頻器集成到倍福PLC的控制系統(tǒng)中。

三、設備選型

·EtherCAT協(xié)議主站：倍福CX5140PLC，具備強大處理能力和穩(wěn)定EtherCAT通信功能。

·RS485協(xié)議變頻器：匯川MD300系列變頻器，支持MODBUSRTU協(xié)議，性能穩(wěn)定可靠。

·協(xié)議轉換網(wǎng)關：遠創(chuàng)智控EtherCAT轉RS485協(xié)議轉換網(wǎng)關，實現(xiàn)EtherCAT與RS485協(xié)議的無縫對接。

四、系統(tǒng)架構

倍福CX5140PLC通過EtherCAT網(wǎng)絡與YC-ECT-RTU網(wǎng)關相連，網(wǎng)關再通過RS485接口與匯川MD300變頻器相連。上位機監(jiān)控系統(tǒng)通過EtherCAT網(wǎng)絡與倍福PLC主站相連，實現(xiàn)集中監(jiān)控和管理。

五、配置與調(diào)試

1.網(wǎng)關配置

·連接設備：正確連接EtherCAT轉RS485協(xié)議轉換網(wǎng)關的電源，通過EtherCAT網(wǎng)絡口與倍福PLC相連，RS485接口連接匯川變頻器，給網(wǎng)關上電。

·配置軟件：打開遠創(chuàng)智控配置軟件，設置電腦與網(wǎng)關在同一網(wǎng)段的IP地址。

·讀取配置：點擊“工具——在線”，選擇“讀取配置”，查看網(wǎng)關當前配置。

·參數(shù)設置：根據(jù)設備要求，設置EtherCAT輸入輸出字節(jié)數(shù)，MODBUSRTU波特率9600bps、8數(shù)據(jù)位、無校驗、1停止位等參數(shù)。

·寫入配置：點擊“寫入配置”按鈕，完成配置后重新供電使配置生效。

2.倍福PLC配置在倍福CX5140PLC中，使用TwinCAT軟件進行編程。根據(jù)EtherCAT轉RS485協(xié)議轉換網(wǎng)關的ESI文件，將其添加到TwinCAT的設備管理器中，配置EtherCAT主站與網(wǎng)關從站之間的通信參數(shù)，確保數(shù)據(jù)能夠正確地在PLC和網(wǎng)關之間傳輸。同時，編寫PLC程序，實現(xiàn)對匯川MD300變頻器的控制邏輯，以及對變頻器反饋的數(shù)據(jù)的處理和上傳。

3.匯川變頻器配置對匯川MD300系列變頻器進行參數(shù)設置，將其MODBUSRTU通信參數(shù)與EtherCAT轉RS485協(xié)議轉換網(wǎng)關的MODBUSRTU參數(shù)相匹配，包括波特率、數(shù)據(jù)位、校驗位、停止位等，確保變頻器能夠正常地與網(wǎng)關進行通信。同時，配置變頻器的控制模式和電機參數(shù)，使其能夠根據(jù)PLC的指令穩(wěn)定地運行。

4.系統(tǒng)調(diào)試完成上述配置后，開始進行系統(tǒng)調(diào)試。首先，檢查各個設備的電源和通信連接是否正常，通過網(wǎng)關的指示燈狀態(tài)初步判斷設備的上電和通信情況。然后，在倍福PLC中運行程序，觀察匯川MD300變頻器是否能夠按照預期進行動作，如電機的啟動、停止和速度變化是否正常，同時檢查上位機監(jiān)控系統(tǒng)是否能夠?qū)崟r地顯示變頻器的運行數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息。若發(fā)現(xiàn)存在問題，如數(shù)據(jù)傳輸錯誤、設備不響應等，通過使用調(diào)試工具如Wireshark等對通信數(shù)據(jù)進行抓包分析，排查故障原因，如參數(shù)設置錯誤、接線問題等，并及時進行調(diào)整和修復。

六、應用效果

1.實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互：通過RS485轉EtherCAT協(xié)議轉換網(wǎng)關，成功實現(xiàn)了倍福PLC與匯川變頻器之間的實時數(shù)據(jù)交互，解決了協(xié)議不兼容問題。

2.提高生產(chǎn)效率：生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測設備運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)，為生產(chǎn)過程優(yōu)化提供支持。PLC對變頻器的精確控制，確保了設備的高效運行，生產(chǎn)效率提高了約15%。

3.提升產(chǎn)品質(zhì)量：對變頻器的精確控制使得電機運行平穩(wěn)，生產(chǎn)工藝穩(wěn)定性增強，產(chǎn)品質(zhì)量一致性提高，次品率降低約10%。

4.便于維護管理：上位機監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測設備運行狀態(tài)和參數(shù)，快速定位故障點，縮短維修時間，提高設備利用率。通過對歷史數(shù)據(jù)分析，提前預測設備潛在故障，進行預防性維護，降低維修成本和停機時間。

七、總結與展望

遠創(chuàng)智控RS485轉EtherCAT協(xié)議轉換網(wǎng)關在自動化設備制造企業(yè)成功應用，有效解決了協(xié)議通信難題，帶來了顯著的經(jīng)濟效益和生產(chǎn)效益。未來，隨著工業(yè)自動化技術發(fā)展和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)推進，協(xié)議轉換網(wǎng)關將在更多工業(yè)領域發(fā)揮重要作用，促進設備互聯(lián)互通和協(xié)同工作，推動制造業(yè)向智能化、數(shù)字化轉型升級。該企業(yè)將繼續(xù)探索和拓展協(xié)議轉換網(wǎng)關在其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)和設備中的應用，提升生產(chǎn)自動化水平和核心競爭力。

（具體內(nèi)容配置過程及其他相關咨詢可聯(lián)系付工。）

審核編輯 黃宇