EtherCAT转MODBUS协议转换网关实现倍福的CX5140控制器汇川的MD300设备之间的通讯案例.docx

EtherCAT转MODBUS协议转换网关实现倍福的CX5140控制器汇川的MD300设备之间的通讯案例

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一、项目背景

在机器人制造行业，某工业机器人制造企业正在建设一条高度自动化的工业机器人装配生产线。该生产线上广泛应用了各种先进的自动化工设备，如高精度的工业相机、智能传感器以及工业机器人本体等，这些设备大多采用EtherCAT协议，以便实现高速、高精度的控制和数据传输。然而，生产线上还存在一些传统的生产设备和监控系统，它们基于MODBUSRTU协议进行通信，如用于电机调速的变频器以及生产数据采集系统等。由于协议之间的不兼容，导致新的EtherCAT设备无法与现有的MODBUS设备进行有效的通信和数据交互，生产过程的自动化程度和生产效率受到了限制。

二、解决方案

经过详细的调研和评估，该企业决定采用远创智控的MODBUS转EtherCAT协议转换网关来解决这一问题。MODBUS转EtherCAT协议转换网关能够作为EtherCAT总线中的从站设备，同时作为MODBUSRTU总线中的主站或从站设备，实现两种协议之间的无缝转换和数据交互，从而将现有的MODBUS设备集成到EtherCAT控制系统中，提高整个生产系统的自动化水平和生产效率。

三、设备选型

PLC主站：选用倍福的CX5140控制器作为EtherCAT协议主站，其具备强大的处理能力和丰富的EtherCAT通信功能，可稳定地与各个从站设备进行通信。

变频器：采用汇川的MD300系列变频器，支持MODBUSRTU协议，在工业现场应用广泛，性能稳定可靠，能够满足生产线上对电机调速等控制需求。

协议转换网关：远创智控的EtherCAT转MODBUS协议转换网关作为，EtherCAT从站，可连接到EtherCAT总线；同时作为MODBUS主站或从站，连接到MODBUSRTU网络，实现两种协议的无缝对接。

四、系统架构

倍福CX5140控制器通过EtherCAT网络与远创智控YC-ECT-RTU网关相连，网关再与汇川MD300系列变频器的MODBUSRTU接口相连接。同时，配置上位机监控系统，通过EtherCAT网络与PLC主站相连，实现对整个生产过程的集中监控和管理。

五、配置与调试

网关配置

拨码设置：将MODBUS转EtherCAT协议转换网关的拨码设置为MODBUS主站模式，并选择RS485接口。

连接设备：正确连接网关的电源，通过配置口将其与电脑相连，给网关上电。

配置软件：打开远创智控提供的配置软件GWModbusBuilder，设置软件使用的IP地址，点击菜单栏“设置——通讯设置——以太网设置”，将电脑的IP地址与网关的IP地址设置为同一网段。

读取配置：点击菜单栏“工具——在线”，在弹出的窗口中选择“MODBUS配置”，点击“读取配置”按钮，显示网关目前的实际配置。

参数设置：根据现场设备的通信要求，填写需要设置的波特率、MODBUS报文等参数，如波特率设置为9600，数据位8位，无校验，1位停止位等。

写入配置：点击“写入配置”按钮，完成网关的配置。设置完毕后，将网关拨码的第8位拨到OFF，然后重新给网关供电，使配置生效。

PLC程序编写在倍福CX5140控制器中，使用TwinCAT软件进行编程。根据MODBUS转EtherCAT协议转换网关的ESI文件，将其添加到TwinCAT的设备管理器中，配置EtherCAT主站与网关从站之间的通信参数，确保数据能够正确地在PLC和网关之间传输。同时，编写PLC程序，实现对变频器的启动、停止、速度调节等功能的控制逻辑，以及对变频器反馈的数据如运行状态、故障信息等的处理和上传。

变频器参数设置对汇川MD300系列变频器进行参数设置，将其MODBUSRTU通信