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EtherNet/IP转EtherCAT协议转换网关实现汇川的电机驱动器与罗克韦尔PLC通讯的配置案例

项目背景

华南某头部建筑陶瓷企业2025年新建“5G+智慧工厂”示范项目——全自动瓷砖压制成型车间。整线采用罗克韦尔自动化ControlLogixL82ES系列PLC（EtherNet/IP主站）做中央调度，而压制主机、送粉机、清扫机构等31套伺服轴全部选用汇川技术IS620N系列驱动器（仅支持EtherCAT协议）。由于两种协议帧格式、时钟机制完全不同，设备层与控制层无法直接握手；若更换PLC或驱动器，不仅成本高，还会破坏原有上层MES/SCADA的EtherNet/IP对象结构。最终，用户决定引入捷米特JM-ECTM-EIP协议转换网关，实现“零改动”接入。

二、设备清单

主控PLC：RockwellControlLogix5580L82ES，固件V35.011，Studio5000V35编程

伺服驱动器：汇川技术IS620N-ET系列，功率段0.75kW～7.5kW，共31台

协议转换网关：捷米特JM-ECTM-EIP工业级协议转换网关

工业交换机：HirschmannOCTOPUS8M-EEC，24VDC冗余供电

工程电脑：研华IPC-610L，用于网关配置和轴调试

触摸屏：RockwellPanelViewPlus715以太网面板，显示整线状态

三、网络拓扑

四、网关核心功能

双主从一体：EtherNet/IP侧作为标准CIP从站，最大支持1500ByteInput/1500ByteOutput；EtherCAT侧内置主站协议栈，支持CoE、EoE、FoE，最多带64轴。

分布式时钟：可输出DC同步脉冲，保证31台IS620N位置环jitter±40ns，满足瓷砖压制0.01mm重复精度。

一键扫描：捷米特专用配置软件JM-Config可自动读取IS620N的ESI文件，批量生成PDO映射表，无需手动填写寄存器。

诊断丰富：内置Web页面、SNMP、拓扑查看器，可实时显示EtherCAT网络质量、丢包、CRC错误，方便远程运维。

工业级宽温：-25℃～+70℃，铝壳无风扇，MTBF≥10万小时，抗陶瓷粉尘。

五、实施步骤

物理接线

a)将JM-ECTM-EIP工业级协议转换网关安装在压制机旁200cm×80cm×60cm不锈钢电控箱内，DIN导轨固定，24VDC冗余供电。

b)EtherNet/IP口（RJ45-1）直连ControlLogix内置双端口Ethernet；EtherCAT口（RJ45-2）经屏蔽CAT6a线缆级联31台IS620N，首尾加120Ω终端电阻。

c)接地：EtherCAT屏蔽层在网关侧单点接保护地，避免环流。

软件配置

a)EtherCAT侧：

–打开JM-Config，导入IS620N_*.xmlESI，点击“扫描从站”，自动识别31轴；

–设置循环周期1ms，分布时钟基准0x1C32/0x1C33；

–PDO映射：Controlword(0x6040)、TargetPosition(0x607A)、TouchProbe(0x60B8)等12字节/轴；Statusword、ActualPosition、FollowingError等12字节/轴，总计744ByteInput/744ByteOutput。

b)EtherNet/IP侧：

–在Studio5000“EthernetModule”中添加GenericEthernetModule，输入744Byte、输出744Byte，AssemblyInstance100/150；

–设置RPI2ms，连接类型Point-to-Point；

–下载PLC程序，将轴控指令结构体Tag_Axis[x]与网关映射，完成标签绑定。

同步调试

a)使能DC同步，观察PLC侧TaskPeriod与EtherCATMasterShiftTime，jitter稳定在30ns内；

b)单轴点动：通过PanelView下发1000rpm速度环，IS620N响应时间0.8ms，无丢包；

c)31轴联动：模拟压制节拍8次/分，位置环峰值误差0.008mm，满足瓷砖厚度公差±0.05mm要求。

安全与冗余

–网关内置看门狗，通信中断50ms自