一、案例背景

在新能源汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的當下，電池模組生產(chǎn)線的自動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化的ControlLogix系列PLC作為EtherNet/IP協(xié)議主站，負責整體的生產(chǎn)流程控制和數(shù)據(jù)管理。而生產(chǎn)線中的多臺庫卡機器人作為EtherCAT協(xié)議從站設(shè)備，承擔著電池模組的搬運、裝配等關(guān)鍵任務(wù)。為實現(xiàn)PLC與機器人之間的高效通信，該企業(yè)選用了遠創(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：支持標準的EtherNet/IP協(xié)議

庫卡機器人：支持標準的EtherCAT協(xié)議

遠創(chuàng)智控YC-ECTM-EIP協(xié)議網(wǎng)關(guān)：用于實現(xiàn)實現(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)之間無縫內(nèi)部連接

三、技術(shù)指標

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個字節(jié)

支持拓撲查看器、診斷檢測、自動掃描

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

參數(shù)配置

運用遠創(chuàng)智控提供的專業(yè)配置軟件，對網(wǎng)關(guān)進行參數(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，添加 PLC的設(shè)備描述文件，配置通信周期和超時時間等參數(shù)。

確認計算機與PLC已經(jīng)建立網(wǎng)絡(luò)連接，PLC上電后，打開 BOOTP DHCP TOOL軟件，

如果第一次打開，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，工具對話框?qū)@示該模塊的MAC地址，且不斷的被刷新；

雙擊MAC地址設(shè)備請求，彈出“New Entry”對話框，在“IP Address”處填寫IP地址，點擊OK；

RSLinx Classic建立計算機與PLC連接

配置以太網(wǎng)通訊驅(qū)動

雙擊圖標，打開軟件，在RSLinx軟件中配置通訊驅(qū)動程序，從 “Communications”（通訊）下拉菜單中選擇“Configure Drivers”（配置驅(qū)動程序），將出現(xiàn)“Configure Drivers”對話框（在添加新驅(qū)動程序之前，確認滿足以下條件：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)動程序類型）下拉菜單中選擇“EtherNet/IP Driver”（EtherNet/IP驅(qū)動程序）或者“Ethernet devices”（以太網(wǎng)設(shè)備），然后點擊“Add New…”（新加）；

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

新的驅(qū)動程序AB ETHIP - 2 A-B Ethernet RUNNING在Configured Drivers列表里，如下圖，點擊Close；

點擊Communication下拉菜單的RSWho或者點擊RSWho圖標，彈出RSWho對話框，顯示控制網(wǎng)絡(luò)的樹狀瀏覽畫面，雙擊AB_ETHIP-2,Ethetnet驗證剛才配置的AB_ETHIP驅(qū)動能否與Logix控制器或者網(wǎng)關(guān)設(shè)備進行通訊；（如果有設(shè)備的通訊狀態(tài)出錯，例如一個被認可的設(shè)備被拔掉，設(shè)備顯示帶紅色X，表明RSWho原先認可，但現(xiàn)在無法找到）；

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）選項卡，修改完成后點擊確認；

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

配置樹窗口將當前項目配置顯示為一個具有所有PDO條目的樹。即整個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；

新建一個項目工程，配置軟件自動加載Master，EtherCAT網(wǎng)絡(luò)分支通過圖標展開和折疊，如圖所示：

圖1-4-28 網(wǎng)絡(luò)分支展開折疊

通過單擊配置樹中的每個從站項目，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象和從站信息面板對象的屬性，該窗口根據(jù)選擇的對象不同而改變其視圖；

主站（Master）

五、系統(tǒng)集成與功能實現(xiàn)

遠創(chuàng)智控YC-ECTM-EIP網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)了羅克韋爾PLC與庫卡機器人之間的數(shù)據(jù)透明傳輸。PLC能夠?qū)崟r獲取機器人的位置、姿態(tài)、運行狀態(tài)等信息，同時向機器人發(fā)送控制指令，如運動軌跡、速度等參數(shù)。

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

協(xié)同作業(yè)

在電池模組裝配過程中，羅克韋爾 PLC通過網(wǎng)關(guān)協(xié)調(diào)多臺庫卡機器人的動作。例如，一臺機器人負責將電池模組搬運到指定位置，另一臺機器人進行精確的裝配操作。各機器人之間的動作配合緊密，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)實時監(jiān)測通信狀態(tài)和設(shè)備運行情況，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，及時采取措施，如暫停生產(chǎn)線、發(fā)出警報等，避免故障擴大化，減少停機時間。

六、項目效果

提高生產(chǎn)效率：通過實現(xiàn) PLC與機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)的市場競爭力。

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

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

審核編輯 黃宇