甜蜜升级：疆鸿智能DEVICENET无缝转换ETHERCAT赋能真空熬糖智控

在工业自动化系统中，不同设备与控制器之间常因协议标准不一致而形成信息孤岛，协议转换网关成为实现互联互通的关键枢纽。本文以食用糖加工中的真空熬糖设备改造为例，阐述DEVICENET转ETHERCAT网关在整合控制系统、提升生产稳定性方面的具体应用。

 一、项目背景与需求

真空熬糖是糖果生产中的核心工序，通过真空环境降低糖液沸点，避免高温焦化，直接影响糖果的色泽、质地与风味。该工段涉及糖浆泵、加热器、真空蒸汽室等多类设备，传统控制采用DEVICENET总线连接HMI触摸屏进行监控，而新增的倍福（Beckhoff）PLC基于ETHERCAT协议。为实现新PLC对原有设备的集成控制，需通过协议转换网关搭建通信桥梁，在不停产前提下完成系统升级。

 二、网络拓扑与设备清单

系统以倍福PLC为主站，通过ETHERCAT总线连接网关的ETHERCAT从站接口；网关的另一端作为DEVICENET主站，连接原HMI触摸屏及糖浆泵、温度传感器等现场设备。拓扑结构呈现双层协议架构，网关居中实现双向数据实时转换。

关键设备包括：

- 倍福CX系列PLC（ETHERCAT主站）

- DEVICENET转ETHERCAT协议网关

- HMI触摸屏（DEVICENET从站）

- 糖浆变频泵、温度变送器、真空阀组（DEVICENET从站）

- 加热器控制模块

 三、数据映射规划

数据映射是网关配置的核心，需根据工艺控制逻辑确定双向交换的数据点。例如：

- ETHERCAT→DEVICENET方向：PLC输出的加热温度设定值、真空阀开度指令、泵频率基准值等，映射至DEVICENET对应从站寄存器。

- DEVICENET→ETHERCAT方向：HMI设定的工艺参数、传感器采集的实时温度、泵运行状态等，映射至PLC输入映像区。

为确保熬糖过程稳定，关键参数如真空室温度（±0.5℃波动容差）与糖浆流量作为高优先级数据，在网关中配置为循环同步模式，延时控制在5ms以内。

 四、实施总结

通过部署DEVICENET-ETHERCAT网关，本项目在保留原有HMI与现场设备的同时，成功接入高性能PLC，实现了：

1. 系统兼容性：在不更换现有DEVICENET从站设备的前提下完成控制升级，降低改造成本。

2. 数据实时性：关键工艺参数通过网关双向透传，保障真空熬糖过程的精确控制。

3. 架构扩展性：网关为后续接入智能诊断或能源管理平台提供标准化数据接口。

在食品加工行业走向柔性化、数字化的背景下，协议转换网关不仅解决了异构网络互联的现场问题，也为传统车间层设备融入工业物联网架构提供了可行路径。此案例表明，针对细分工艺的精准化通信整合，是实现制造业渐进式升级的有效实践。