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(chē)間，需要對(duì)反應(yīng)釜的溫度、壓力、液位等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)精確監(jiān)測(cè)和控制。現(xiàn)場(chǎng)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(gè)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)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(wú)法直接通信。

本說(shuō)明書(shū)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(jiǎn)稱(chēng)DPM-ECT）網(wǎng)關(guān)模塊 的各項(xiàng)參數(shù)，具體使用方法和注意事項(xiàng)，為方便工程人員的操作使用。

本產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)和EtherCAT網(wǎng)絡(luò)之間無(wú)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(shí)現(xiàn)在兩個(gè)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(kāi)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。

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(zhǎng)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(guò)編寫(xiě)相應(yīng)的程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)捷米特 JM-DPM-ECT的 EtherCAT從站數(shù)據(jù)的讀取和寫(xiě)入操作，從而實(shí)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(shí)時(shí)查看與儀表通信的數(shù)據(jù)狀態(tài)，如儀表測(cè)量值、報(bào)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

打開(kāi)安裝好的TC3軟件，在電腦右下角右鍵點(diǎn)擊TC3圖標(biāo)，選擇“TwninCAT XAE(TcXaeShell)”

掃描從站設(shè)備過(guò)程：

在上圖中“I/O”展開(kāi)“Devices”的位置，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵選擇“Scan”掃描連接的從站或者選中“Devices”后點(diǎn)擊掃描按鈕“”；

點(diǎn)擊“確定”按鈕，彈出“1 new I/O devices found”對(duì)話框，選擇所需要的Ethernet接口，點(diǎn)擊“OK”；如下圖所示：

點(diǎn)擊“是（Y）”將掃描從站設(shè)備；

選擇是否進(jìn)入“Activate Free Run”,點(diǎn)擊“否”；

正常掃描到如下設(shè)備：

4.2.4 過(guò)程數(shù)據(jù)

在如下窗口“Process Data”選項(xiàng)頁(yè)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(wèn)數(shù)據(jù)的命令字節(jié)長(zhǎng)度；即CANopen網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)訪問(wèn)的輸入輸出數(shù)據(jù)長(zhǎng)度；

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(shuō)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(lái)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(guò)功能塊讀取；另一塊是輸出緩沖區(qū)，EtherCAT主站通過(guò)功能塊寫(xiě)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(shí)現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換與穩(wěn)定通信：捷米特 JM-DPM-ECT成功實(shí)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(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過(guò)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(guò)程的穩(wěn)定運(yùn)行提供了可靠的通信保障。

提高生產(chǎn)效率與質(zhì)量：通過(guò)實(shí)時(shí)獲取智能儀表的精確監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，匯川 PLC能夠及時(shí)根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)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(shí)，快速準(zhǔn)確的通信也使得故障報(bào)警能夠及時(shí)傳遞給操作人員，減少了因故障處理不及時(shí)而導(dǎo)致的生產(chǎn)損失。

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(duì)簡(jiǎn)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(shí)間，進(jìn)一步降低了生產(chǎn)成本。

審核編輯 黃宇