一、項(xiàng)目背景

隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，水泵及風(fēng)機(jī)系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其對(duì)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性和兼容性要求也越來(lái)越高。在許多應(yīng)用場(chǎng)景中，如新能源汽車制造、電子信息生產(chǎn)等主流且快速發(fā)展的行業(yè)，水泵及風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的高效運(yùn)行對(duì)于生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量有著重要影響。然而，現(xiàn)有系統(tǒng)中often存在CAN協(xié)議的變頻器與EtherCAT協(xié)議的主站PLC之間的兼容性問(wèn)題，導(dǎo)致系統(tǒng)集成難度大、維護(hù)成本高。為解決這一問(wèn)題，捷米特CAN轉(zhuǎn)EtherCAT協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)應(yīng)運(yùn)而生。

二、系統(tǒng)架構(gòu)

·主站PLC：選用倍福的CX9020嵌入式控制器作為EtherCAT協(xié)議的主站PLC，其具有高性能的處理能力和豐富的通訊接口，能夠滿足水泵及風(fēng)機(jī)系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性和復(fù)雜控制的要求。

·協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)：核心設(shè)備捷米特CAN轉(zhuǎn)EtherCAT邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)連接在主站PLC和變頻器之間，實(shí)現(xiàn)CAN協(xié)議與EtherCAT協(xié)議的雙向轉(zhuǎn)換，確保不同協(xié)議設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互順暢。

·從站變頻器：系統(tǒng)的從站則采用英威騰的Goodrive300系列變頻器，通過(guò)CAN總線與網(wǎng)關(guān)相連，控制水泵及風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和運(yùn)行狀態(tài)，以滿足生產(chǎn)工藝的要求。

三、設(shè)備配置

·網(wǎng)關(guān)配置：首先，將網(wǎng)關(guān)撥碼的第8位撥到ON，使用GWModbusBulider軟件進(jìn)行配置。打開(kāi)軟件后，設(shè)置IP地址，點(diǎn)擊“工具——在線”，連接成功后選擇“CAN配置”，設(shè)置波特率、CAN報(bào)文等參數(shù)，并將配置寫(xiě)入網(wǎng)關(guān)。最后，將撥碼的第8位撥到OFF，重新給網(wǎng)關(guān)供電。

·主站PLC配置：將網(wǎng)關(guān)的xml文件拷貝到主站相應(yīng)路徑下，在TwinCAT軟件中新建項(xiàng)目和工程，添加EtherCAT主站，并選擇相應(yīng)的網(wǎng)卡。在主站Device1的位置，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵添加EtherCAT從站，選擇CAN轉(zhuǎn)EtherCAT協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)，添加后在右側(cè)的主視圖中點(diǎn)擊Slots，根據(jù)網(wǎng)關(guān)的實(shí)際配置添加CAN報(bào)文。

四、工作原理

·數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)換：在水泵及風(fēng)機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，變頻器通過(guò)CAN總線將自身的運(yùn)行狀態(tài)信息，如轉(zhuǎn)速、扭矩、溫度等數(shù)據(jù)，發(fā)送給捷米特JM-ECT-CAN網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)接收到這些CAN協(xié)議的數(shù)據(jù)后，按照預(yù)先配置的映射關(guān)系，將其轉(zhuǎn)換為EtherCAT協(xié)議的數(shù)據(jù)格式。

·數(shù)據(jù)傳輸與處理：轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過(guò)EtherCAT網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸至倍福CX9020主站PLC。PLC對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求和控制邏輯，生成相應(yīng)的控制指令。

·控制指令下達(dá)：主站PLC將控制指令以EtherCAT協(xié)議的形式發(fā)送回捷米特JM-ECT-CAN網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)再將其轉(zhuǎn)換為CAN協(xié)議的控制信號(hào)，傳輸給英威騰Goodrive300系列變頻器，實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵及風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和運(yùn)行狀態(tài)的精確控制。

五、應(yīng)用效果

·提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性與穩(wěn)定性：通過(guò)捷米特EtherCAT轉(zhuǎn)CAN智能網(wǎng)關(guān)的高效協(xié)議轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了CAN協(xié)議變頻器與EtherCAT協(xié)議主站PLC之間的無(wú)縫對(duì)接，確保了控制系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和準(zhǔn)確交互，使得水泵及風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行更加平穩(wěn)可靠，減少了因通信延遲或故障導(dǎo)致的生產(chǎn)中斷。

·降低系統(tǒng)集成成本與復(fù)雜度：該網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用避免了對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的大規(guī)模更換和改造，充分利用了原有的CAN總線設(shè)備和新的EtherCAT控制網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，降低了系統(tǒng)的集成成本和復(fù)雜度。同時(shí)，也減少了因設(shè)備兼容性問(wèn)題帶來(lái)的維護(hù)工作量和備品備件的庫(kù)存成本。

·增強(qiáng)系統(tǒng)的靈活性與擴(kuò)展性：捷米特EtherCAT轉(zhuǎn)CAN智能網(wǎng)關(guān)支持多種通訊模式和靈活的配置方式，能夠適應(yīng)不同品牌、不同型號(hào)的CAN協(xié)議設(shè)備和EtherCAT協(xié)議設(shè)備。在系統(tǒng)需要擴(kuò)展或升級(jí)時(shí)，可以方便地添加新的設(shè)備和功能模塊，滿足企業(yè)未來(lái)發(fā)展的需求。

六、總結(jié)

在水泵及風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用中，捷米特CAN轉(zhuǎn)EtherCAT協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)成功地解決了CAN協(xié)議與EtherCAT協(xié)議之間的兼容性問(wèn)題，提高了系統(tǒng)的性能和可靠性，降低了成本和維護(hù)難度，為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的集成提供了一種有效的解決方案，具有廣闊的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。

具體內(nèi)容配置過(guò)程及其他相關(guān)咨詢可聯(lián)系楊工。

審核編輯 黃宇