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疆鸿智能

    
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发表于:2025-12-01 15:20:04
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EtherCAT转MODBUS RTU网关:赋能注塑模具厂“智”造升级

在智能化浪潮席卷制造业的今天,位于长三角的一家大型注塑模具厂却面临着“新旧设备协同”的难题。作为生产核心的倍福(Beckhoff)PLC凭借其高性能的EtherCAT总线,高效地控制着伺服驱动器、I/O模块等现代设备,构成了工厂的“高速神经中枢”。然而,车间内大量仍在稳定运行的“老功臣”——如注塑机辅机、模温机、工业空调、智能电表以及老旧机械手上的温控器与仪器仪表——普遍采用经典的MODBUS RTU协议。这些设备形成了一个个“数据孤岛”,无法被倍福PLC直接读取和控制,成为提升生产效率与实现透明化管理的巨大痛点。

项目痛点:数据割裂与效率瓶颈

工厂管理层深切感受到,无法实时监控模温机的精确温度、无法集中采集各个节点的能耗数据,导致工艺参数调整滞后、能耗管理粗放、设备联动效率低下。手动记录数据不仅耗时耗力,更关键的是,无法为生产过程的优化提供实时、准确的数据支撑。打通EtherCAT高速网络与MODBUS RTU传统设备之间的壁垒,成为工厂迈向数字化升级必须跨越的一道坎。

解决方案:JH-ECT002网关架起“信息桥梁”

经过严谨的技术选型,JH-ECT002型EtherCAT转MODBUS RTU协议转换网关被引入作为解决方案的核心。这款网关的巧妙之处在于,它将自己“化身”为倍福PLC控制系统中的一个标准EtherCAT从站,无缝接入现有的EtherCAT主干网络。同时,它的RS485接口则扮演着“MODBUS主站”的角色,主动轮询并连接车间里所有的MODBUS RTU从站设备。

实施过程与工作原理:化繁为简的透明转换

实施过程清晰而高效。首先,在倍福TwinCAT编程软件中,工程师像添加一个普通的EtherCAT从站一样,轻松配置JH-ECT002网关。随后,通过网关的网页配置界面,将需要连接的MODBUS设备(如A品牌模温机的温度寄存器、B品牌电表的能耗数据地址)一一映射到网关的EtherCAT从站过程数据区(PDO)中。

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其工作原理可以形象地理解为“双语翻译官”。当倍福PLC需要读取某台模温机的当前温度时,它通过EtherCAT总线向JH-ECT002网关发送一个指令包。网关内部的芯片会实时解析这个EtherCAT命令,并将其“翻译”成标准的MODBUS RTU请求帧,通过RS485线路发送给对应的模温机。模温机回复的MODBUS数据帧再被网关“反向翻译”成EtherCAT数据,实时反馈给PLC。整个过程在毫秒级内完成,实现了高速总线与低速设备之间数据的无缝、透明传输。

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应用效果与实施前后对比

项目实施后,效果立竿见影。

   实施前:数据依赖人工抄录,信息延迟数小时;设备参数调整需现场操作,响应慢;能耗数据模糊,无法进行精细化管理。

   实施后:实现了“四个统一”:所有MODBUS设备数据被统一集成至中央控制系统;工艺参数(如温度、压力)可实现统一设定与自动调整;全车间能耗数据被统一采集与分析预警;新旧设备实现了统一的协同联动控制。生产效率提升了约15%,因温控不精准导致的次品率显著下降,能源利用率也得到了优化。

行业推广与前景展望

该案例的成功,为大量面临同样问题的离散制造企业提供了可复制的样板。在纺织、包装、食品加工等同样存在大量传统MODBUS设备的行业,JH-ECT002这类协议转换网关的应用前景广阔。它不仅是解决当前“信息孤岛”的利器,更是企业迈向工业4.0和物联网(IIoT)的务实一步。通过它,海量的底层设备数据得以汇聚,为后续的大数据分析、预测性维护和全生命周期管理奠定了坚实的数据基石。

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总结:以“连接”创新,驱动价值

本次改造的创新之处,不在于使用了多么前沿的技术,而在于通过一种精巧、低成本且非侵入式的“连接”方案,最大化地激活了存量设备的潜在价值。它生动地诠释了:智能制造升级并非一定要“大拆大建”,善于利用JH-ECT002这样的“粘合剂”与“转换器”,让新旧设备在同一数字维度上对话,同样能以小博大,驱动制造企业实现质量、效率与效益的全面跃升,稳健地走向智能化未来。




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