·PLC層：三菱iQ-RR04ENCPU（CCLinkIE主站）通過網(wǎng)線連接CCLinkIE轉(zhuǎn)EtherCAT協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)

·網(wǎng)關(guān)層：CCLinkIE轉(zhuǎn)EtherCAT協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)作為CCLinkIE從站與EtherCAT主站，分別接入CCLinkIE網(wǎng)絡(luò)和EtherCAT網(wǎng)絡(luò)。

·設(shè)備層：BeckhoffEL6022通過EtherCAT總線連接華為BMS，采集電池簇數(shù)據(jù)；固德威逆變器通過ProfiNet連接至西門子PLC（圖略）。

數(shù)據(jù)流向：

1.上行數(shù)據(jù)：BMS通過EtherCAT將電壓、溫度數(shù)據(jù)發(fā)送至EL6022，經(jīng)EtherCAT轉(zhuǎn)CCLinkIE協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換為CCLinkIE格式后上傳至三菱PLC。

2.下行指令：三菱PLC通過CCLinkIE下發(fā)功率調(diào)節(jié)指令至CCLinkIE轉(zhuǎn)EtherCAT協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)，轉(zhuǎn)換為EtherCAT信號后控制BMS的充放電策略。

五、實施過程

1.硬件配置

·PLC與網(wǎng)關(guān)連接：使用CAT6A雙絞網(wǎng)線將三菱R04ENCPU的RJ45接口與EtherCAT轉(zhuǎn)CCLinkIE的CCLinkIE端口連接，確保通信速率達1Gbps。

·網(wǎng)關(guān)與EtherCAT設(shè)備連接：通過EtherCAT專用電纜將EtherCAT轉(zhuǎn)CCLinkIE的EtherCAT端口與BeckhoffEL6022耦合器連接，支持菊花鏈拓?fù)洹?/p>

·電源與接地：為EtherCAT轉(zhuǎn)CCLinkIE提供24VDC電源（±5%容差），并通過DIN導(dǎo)軌接地，確保抗干擾能力。

3.軟件配置

三菱GXWorks3設(shè)置：

新建CCLinkIE網(wǎng)絡(luò)，配置網(wǎng)關(guān)為從站，輸入/輸出數(shù)據(jù)長度各設(shè)為500字節(jié)。

映射BMS數(shù)據(jù)至PLC的專用數(shù)據(jù)塊（如DB100），定義逆變器控制指令輸出區(qū)（如DB101）。

BeckhoffTwinCAT3設(shè)置：

o掃描EtherCAT網(wǎng)絡(luò)，自動識別EL6022模塊及華為BMS設(shè)備。

o配置分布式時鐘同步，確保EtherCAT設(shè)備與網(wǎng)關(guān)的時間誤差<1μs。

·CCLinkIE轉(zhuǎn)EtherCAT協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)配置：

o使用遠創(chuàng)智控專用配置工具，設(shè)置CCLinkIE從站地址（如0x01）和EtherCAT主站參數(shù)（如同步模式為DC-Synchronous）。

o啟用數(shù)據(jù)幀映射表，將EtherCAT的PDO（過程數(shù)據(jù)對象）與CCLinkIE的循環(huán)數(shù)據(jù)塊一一對應(yīng)。

3.系統(tǒng)聯(lián)調(diào)

·通信測試：通過Wireshark抓包分析，驗證CCLinkIE周期200μs、EtherCAT周期100μs，網(wǎng)關(guān)延遲<10μs。

·功能驗證：模擬電池過溫場景，測試PLC從接收到告警信號到觸發(fā)主動停機的時間（實測<80ms）。

·冗余測試：斷開主網(wǎng)關(guān)電源，驗證備網(wǎng)關(guān)在500ms內(nèi)完成切換，數(shù)據(jù)傳輸無中斷。

六、應(yīng)用效果

1.實時性提升：

o電池簇均流誤差從±5%降至±1.5%，系統(tǒng)可用容量提升8%。

oEtherCAT設(shè)備與CCLinkIE設(shè)備的同步精度達±500ns，滿足儲能系統(tǒng)μs級控制需求。

2.維護成本降低：

o設(shè)備故障定位時間從30分鐘縮短至5分鐘，年維護成本減少30%。

o無需替換原有CCLinkIE網(wǎng)絡(luò)，僅通過網(wǎng)關(guān)接入新EtherCAT設(shè)備，節(jié)省硬件投資約40%。

3.擴展性增強：

o支持后續(xù)接入更多EtherCAT設(shè)備（如振動監(jiān)測模塊），系統(tǒng)節(jié)點擴展至120個仍保持穩(wěn)定。

七、總結(jié)與展望

CCLinkIE轉(zhuǎn)EtherCAT協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)在新能源儲能系統(tǒng)中的成功應(yīng)用，驗證了其在多協(xié)議集成場景下的可靠性與高效性。通過無縫連接三菱PLC與BeckhoffIO模塊，該方案不僅解決了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的通信壁壘，更通過實時數(shù)據(jù)交互與同步機制，顯著提升了儲能系統(tǒng)的運行效率與安全性。未來，隨著時間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）技術(shù)的普及，CCLinkIE轉(zhuǎn)EtherCAT協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)有望進一步與OPCUA等標(biāo)準(zhǔn)融合，為能源行業(yè)的智能化升級提供更靈活的解決方案。

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

審核編輯 黃宇