案例背景

在电子制造行业的 SMT（表面贴装技术）生产线中，设备的高精度和高速度运行是保证产品质量和生产效率的核心要素。某 SMT 生产线采用了基于 DeviceNet 协议的众多从站设备，如贴片机的贴片头驱动电机、送料器的位置传感器等，这些设备为 SMT 生产提供了基础的动力与位置检测功能。而生产线的控制系统选用了具有高速数据处理能力的贝加莱 X20 作为 EtherCAT 主站 PLC，旨在实现对整个 SMT 生产流程的精细化控制与管理。但由于 DeviceNet 与 EtherCAT 协议的不兼容，导致设备间通信障碍，严重制约了生产线的性能提升。塔讯 TX 131-RE-DNM/ECS 协议总线网关能够实现 DeviceNet 主站转 EtherCAT 从站，为解决这一通信难题提供了可靠的技术支持。

设备参数

· 塔讯 TX 131-RE-DNM/ECS 协议总线网关

· 工作湿度：5% - 95%（无冷凝），适应电子制造车间相对湿度变化较大的环境，保障设备稳定运行。

· 抗干扰能力：符合工业电磁兼容标准，有效抵御车间内复杂的电磁干扰，确保通信稳定。

· 数据处理能力：支持同时处理 500 个以上数据点，满足 SMT 生产线大量设备数据交互的需求。

· 贝加莱 X20 PLC（EtherCAT 主站）

· 处理器：高性能多核处理器，具备强大的运算与数据处理能力，可快速响应设备控制请求。

· 通信接口：多个 EtherCAT 接口，支持多网络连接，方便扩展设备数量与构建复杂网络拓扑。

· 实时性：纳秒级时间同步精度，满足 SMT 生产线对设备动作同步性的严苛要求。

· DeviceNet 从站设备（以贴片机贴片头驱动电机为例）

· 品牌：松下

· 重复定位精度：±0.01mm，确保贴片头能够精准地将电子元器件放置在电路板上，提高产品贴片质量。

· 响应时间：小于 1ms，满足 SMT 生产线高速运行的需求，提升生产效率。

· 通信协议：遵循标准 DeviceNet 协议。

配置过程

1. 硬件连接

· 将DeviceNet 转 EtherCAT塔讯网关的 DeviceNet 接口与 SMT 生产线中的 DeviceNet 从站设备通过电缆连接，组成 DeviceNet 网络，注意电缆的屏蔽与接地，减少信号干扰。

· 用网线将网关的 EtherCAT 接口连接到贝加莱 X20 PLC 的 EtherCAT 端口，为网关接入 24V DC 电源，确保设备正常供电，观察网关工作指示灯，判断设备是否正常启动。

2. 贝加莱 X20 PLC 配置

· 打开贝加莱 Automation Studio 编程软件，创建新的项目。

· 在项目中添加 X20 PLC 设备，完成硬件组态和系统配置，根据实际使用的模块设置相关参数。

· 在网络配置中创建 EtherCAT 网络，添加DeviceNet 转 EtherCAT塔讯网关作为 EtherCAT 从站设备，设置相关网络参数和设备属性，如设备名称、IP 地址、从站编号等。

· 定义 EtherCAT 通信数据区，规划与网关交互的变量，包括贴片机贴片头驱动电机的位置控制、速度调节、故障反馈等数据。

3. 塔讯网关配置

· 通过浏览器访问EtherCAT转DeviceNet网关的配置界面，设置网关的 IP 地址、子网掩码等网络参数，确保与贝加莱 X20 PLC 所在网络一致。

· 在 DeviceNet 主站配置页面，设置 DeviceNet 网络的通信速率、从站地址等参数，扫描并添加 DeviceNet 从站设备，配置设备的详细参数，如电机的型号、控制模式等。

· 在 EtherCAT 从站配置页面，设置 EtherCAT 设备的相关参数，建立 DeviceNet 从站数据与 EtherCAT 主站数据的映射关系，保证数据准确传输，例如将贴片头的当前位置数据映射到 PLC 的特定数据区域。

4. DeviceNet 从站设备配置

· 使用从站设备的专用配置软件，将设备设置为 DeviceNet 从站模式，并配置相应的从站地址。

· 根据 SMT 生产工艺要求，设置设备的运行参数，如贴片机贴片头驱动电机的最大速度、加速度、减速度等，以满足高速、高精度的贴片需求。

5. 系统测试

· 启动贝加莱 X20 PLC、EtherCAT转DeviceNet塔讯网关和 DeviceNet 从站设备，检查设备的运行状态指示灯是否正常，确保各设备无故障运行。

· 在 PLC 编程软件中编写测试程序，发送控制指令给贴片机贴片头驱动电机，观察贴片机的运行情况和电机的反馈数据，验证 DeviceNet 转 EtherCAT 的通信效果。

· 进行长时间的生产测试，模拟不同的生产任务和工况，如不同类型电路板的贴片、高速与高精度模式切换等，检查系统的稳定性和可靠性，记录设备运行异常情况及数据传输错误率，确保 SMT 生产线能够连续、高效运行。

应用效果

通过塔讯 TX 131-RE-DNM/ECS 协议总线网关实现 DeviceNet 转 EtherCAT，成功实现了 SMT 生产线中设备与 PLC 的高效通信。贝加莱 X20 PLC 能够精确控制 DeviceNet 从站设备，贴片机的贴片精度提高了 15%，生产效率提升了 30%，产品的不良率降低了 20%。同时，生产线的自动化程度进一步提高，减少了人工干预，降低了生产成本，为企业带来了显著的经济效益和市场竞争力。