在某大型自動(dòng)化生產(chǎn)線中，前端設(shè)備采用西門子PLC進(jìn)行邏輯控制，而后端檢測單元?jiǎng)t配備了歐姆龍PLC。西門子PLC使用Profinet協(xié)議，歐姆龍PLC采用EtherCAT協(xié)議，兩種協(xié)議互不兼容，導(dǎo)致前后端設(shè)備數(shù)據(jù)無法直接交互，生產(chǎn)流程出現(xiàn)“斷鏈”，設(shè)備間數(shù)據(jù)傳輸延遲高達(dá)800ms，系統(tǒng)故障率每月超過12次，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。

Profinet和EtherCAT協(xié)議的底層機(jī)制差異。Profinet基于以太網(wǎng)和TCP/IP，適合工廠自動(dòng)化場景；EtherCAT采用主從架構(gòu)，數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性強(qiáng)，兩者的數(shù)據(jù)格式、通信周期及尋址方式均不相同，直接連接無法實(shí)現(xiàn)有效通信。

為此，我們采用了Profinet轉(zhuǎn)EtherCAT協(xié)議網(wǎng)關(guān)作為解決方案。該網(wǎng)關(guān)如同一個(gè)“翻譯官”，能將Profinet協(xié)議數(shù)據(jù)包解析后，按照EtherCAT協(xié)議格式重新封裝發(fā)送，反之亦然，從而實(shí)現(xiàn)兩種協(xié)議設(shè)備間的數(shù)據(jù)交互。

實(shí)施時(shí)，先在西門子PLC編程軟件中導(dǎo)入網(wǎng)關(guān)的GSDML文件，將網(wǎng)關(guān)配置為Profinet從站，設(shè)置IP地址和設(shè)備名稱，添加輸入輸出字節(jié)數(shù)，下載即可完成西門子PLC的設(shè)置。

在歐姆龍PLC編程環(huán)境中，通過EtherCAT主設(shè)備添加節(jié)點(diǎn)網(wǎng)關(guān)，設(shè)置從站編號(hào)以及編輯PDO映射設(shè)置輸入輸出字節(jié)，配置Profinet側(cè)和EtherCAT側(cè)的通信參數(shù)，建立兩側(cè)PLC數(shù)據(jù)的映射關(guān)系，例如將西門子PLC的I 、Q地址數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)到歐姆龍PLC的R、W地址。

系統(tǒng)投用后，數(shù)據(jù)傳輸延遲縮短至20ms以內(nèi)，設(shè)備故障率顯著下降至每月2次以下。前后端PLC實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互，生產(chǎn)流程更加順暢，維護(hù)人員通過一個(gè)監(jiān)控界面即可管理兩側(cè)設(shè)備，故障排查效率提升60%。Profinet轉(zhuǎn)EtherCAT協(xié)議網(wǎng)關(guān)成功打破通信壁壘，為不同品牌PLC協(xié)同工作提供了可靠保障。

審核編輯 黃宇