EtherCAT转EtherNet/IP协议转换网关:助力罗克韦尔与欧姆龙 PLC 双向通 点击:13 | 回复:0



远创智控技术

    
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发表于:2025-11-01 16:47:26
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由于两条网络时钟机制、帧格式完全不同,若强行用“PLC 插运动模块”或“伺服改 E/IP”方式,不仅成本高,还会牺牲欧姆龙伺服 1 ms 周期优势。最终用户选择“远创智控 YC-EIP-ECT协议转换网关”,让网关同时做 EtherCAT 从站与 EtherNet/IP 从站,实现“零主站矛盾、低延时映射”。

二、网络拓扑与设备清单

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关键硬件型号:

1. 远创智控协议网关:YC-EIP-ECT工业智能网关

· 24 VDC,3.5 W,-25~55 ℃)

· 罗克韦尔 PLC:1756-L81E + 1756-EN2T 以太网模块

· 欧姆龙运动控制器:NJ501-1500(内置 EtherCAT 口)

· 伺服驱动器:R88D-KN15H-ECT(支持分布式时钟 DC)

三、网关功能与数据映射

1. 角色:EtherCAT 侧为“从站”,EtherNet/IP 侧亦为“从站”,两端各支持最大 500 Byte I/O。

2. 延时指标:实测 250 µs(E/IP 请求→E/CAT 输出),满足伺服 1 ms 周期。

3. 映射策略:

· EtherNet → EtherCAT:ControlLogix 将“主轴转速、进给倍率、夹紧压力”共 32 Byte 写入网关 E/IP Assembly 100;网关实时转 PDO 0x1600,欧姆龙主站直接读到,周期≤1 ms。

· EtherCAT → EtherNet:伺服状态字、实际位置、扭矩、报警码共 64 Byte 映射到网关 E/IP Assembly 101;ControlLogix 通过 CIP 周期性读取,更新 HMI 与 MES。

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四、软件配置步骤

1. 欧姆龙 Sysmac Studio
a) 导入 YC-EIP-ECT工业级协议转换网关ESI文件,拖拽到EtherCAT总线,设站点号 5,DC 模式 2 500 µs;
b) 在“轴设置”里新建虚轴 GateWay_Axis,把 0x6040/0x6041 关联到 PDO;
c) 编程:MC_MoveVelocity 等指令直接引用虚轴,即可把速度给定写给网关。

2. 罗克韦尔 Studio 5000
a) 安装网关 EDS,新建 Module,选“Generic Ethernet Module”,Instance 100/101,RPI 4 ms;
b) 创建 Controller Tags Gateway_In(64 Byte)、Gateway_Out(32 Byte),与 MES 数据库标签绑定;
c) 在 Task 里调用 COP 指令,把 Gateway_In 拷贝到结构体,实现报警自动停机。

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3. YC-EIP-ECT 上位机插件

· 打开“远创智控配置工具”,核对两侧数据长度一致;

· 勾选“Enable Distributed Clock”,点击“Auto-Mapping”,下载后重启;

· 诊断页观察两网口报文计数,Error 帧为 0 即正常。

五、调试要点与问题解决

1. 同步抖动
现象:伺服偶发 0.01 mm 过切。
原因:EtherCAT 主站周期 1 ms,但 E/IP 侧 RPI 默认 10 ms,造成速度给定更新不匀。
措施:把 ControlLogix RPI 改为 2 ms,并在网关内开“缓存插补”,抖动降至<1 µm。

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2. 网络负载
现象:视觉相机触发时,E/IP 偶发 1 次超时。
原因:相机与 PLC 同交换机,突发 10 MB 图像包。
措施:交换机划分 VLAN,相机走 1 Gbps 独立上行;同时在网关使能“QoS Priority 6”,此后无丢包。

3. 接地共模干扰
现象:加工铝件时,网关 E/CAT 指示灯闪红。
原因:主轴变频器共模干扰串入网线。
措施:改用屏蔽 CAT6a 接地夹;网关 24 VDC 供电串共模扼流圈,故障消除。

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六、结论

远创智控 YC-EIP-ECT协议转换网关“两端都是从站”的创新架构下,无需改动原有程序主站,即可把欧姆龙 EtherCAT 伺服无缝搬进罗克韦尔 EtherNet/IP 产线。本案例证明,其 500 Byte 双向映射、250 µs 级转发延时、分布式时钟同步等性能,完全胜任航空级零件的高精、高效加工场景,为多协议混合产线提供了可复制、低风险的“即插即换”范本。




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