項(xiàng)目

于某公司開展的海外工業(yè)自動化項(xiàng)目里，控制中心系統(tǒng)對變頻器的不同運(yùn)行狀態(tài)加以監(jiān)測，依據(jù)狀態(tài)的不同發(fā)送相應(yīng)指令，以此實(shí)現(xiàn)變頻器的啟動與停止操作。同時，系統(tǒng)對變頻器的運(yùn)行速度進(jìn)行設(shè)定，從而達(dá)成對與之相連的伺服電機(jī)的精準(zhǔn)控制。此項(xiàng)目的監(jiān)控中心系統(tǒng)選用西門子S7-1200PLC作為核心控制設(shè)備，該P(yáng)LC具備支持PROFINET以太網(wǎng)協(xié)議進(jìn)行通信的能力。而變頻器則是由國外客戶指定的施耐德變頻器，其支持CAN協(xié)議通信，在CAN網(wǎng)絡(luò)中作為從站設(shè)備存在。鑒于PROFINET協(xié)議與CAN協(xié)議存在差異，在該項(xiàng)目中需要進(jìn)行這兩種協(xié)議的轉(zhuǎn)換。

解決方案

由于施耐德變頻器正常工作時支持CAN協(xié)議作為CAN從站,監(jiān)控中心系統(tǒng)西門子S7.300PLC支持PROFINET以太網(wǎng)協(xié)議，作為PROFINET主站，兩種協(xié)議不同，故不能直接通訊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，需通過第三方協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)模塊才能實(shí)現(xiàn)不同協(xié)議間的數(shù)據(jù)交換。本項(xiàng)目使用了自主研發(fā)生產(chǎn)的CAN轉(zhuǎn)PROFINET網(wǎng)關(guān)WL-ABC3034，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控中心系統(tǒng)通過西門子S7-1200PLC根據(jù)讀取到的施耐德變頻器開機(jī)后的不同狀態(tài)，發(fā)送不同的指令控制變頻器的起停和運(yùn)行速度進(jìn)而控制變頻器連接的伺服電機(jī)，保證監(jiān)控中心系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制施耐德變頻器及所連接電機(jī)的起停和轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目整體的工業(yè)自動化。

配置說明：

開啟TAPortal，選擇創(chuàng)建新項(xiàng)目功能，錄入項(xiàng)目名稱并選定路徑等相關(guān)信息后，點(diǎn)擊創(chuàng)建，具體情形如圖所示。借助Portal視圖或者已創(chuàng)建完成的項(xiàng)目視圖，將CPU嵌入到項(xiàng)目當(dāng)中。于視圖里，選取“設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)”選項(xiàng)并點(diǎn)擊“添加新設(shè)備”（亦或在項(xiàng)目視圖的項(xiàng)目名稱處，雙擊“添加新設(shè)備”），如“添加新設(shè)備”對話框所示，添加支持PROFINET接口的控制器，例如6ES7212-1BE40-0XB0型號。

在TIAPortal軟件環(huán)境中，進(jìn)行通用站描述文件（GSD）的安裝步驟如下：首先，需在菜單欄中選擇“選項(xiàng)”功能，隨后進(jìn)入“管理通用站描述文件”界面。在該界面中，點(diǎn)擊“已安裝的GSD”標(biāo)簽頁，接著點(diǎn)擊“源路徑選擇”按鈕。此時，將彈出一個瀏覽文件夾對話框，用戶需在其中定位并選擇包含GSD文件“GSDML-V2.33-WL-ABC3034-20210807”的文件夾路徑。完成路徑選擇后，點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕以完成GSD文件的安裝過程。

選定需導(dǎo)入can轉(zhuǎn)Profinet網(wǎng)關(guān)的GSD文件后，執(zhí)行安裝程序直至其完成。隨后，雙擊設(shè)備組態(tài)中的設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)圖標(biāo)，以添加ECATM-PN設(shè)備模塊。在硬件目錄的層級結(jié)構(gòu)中，依次選擇“其他現(xiàn)場設(shè)備”、“PROFINETIO”、“網(wǎng)關(guān)”、“SIEMENSAG”、“PN-CANFREE”、“PN-CANFREE”選項(xiàng)，如圖所示。完成設(shè)備模塊添加后，利用設(shè)備配置工具中的“網(wǎng)絡(luò)視圖”功能，在項(xiàng)目內(nèi)各設(shè)備間建立網(wǎng)絡(luò)連接。網(wǎng)絡(luò)連接建立后，通過巡視窗口的“屬性”選項(xiàng)卡對網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行配置。在“網(wǎng)絡(luò)視圖”中選定需連接的設(shè)備，選擇PN-CANFREE的PROFINET端口，并通過拖拽操作將連接指向PLC1模塊的PROFINET端口，完成鼠標(biāo)釋放動作以確立網(wǎng)絡(luò)連接。

can轉(zhuǎn)Profinet網(wǎng)關(guān)是一款用于工業(yè)自動化領(lǐng)域的協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)PROFINET與CAN網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通信。它在PN側(cè)作為PNIO從站，可與西門子全系列PLC無縫對接;在CAN側(cè)作為CAN主站，能連接如伺服、變頻器、電機(jī)等多種CAN設(shè)備。其具有配置簡單的特點(diǎn)，用戶參考手冊即可完成配置，無需復(fù)雜編程。該網(wǎng)關(guān)電源范圍為9-36V支持雙電源冗余供電及過壓、過流保護(hù)，工作溫度為-30~75℃。CAN口內(nèi)置120R終端電阻，PN口為兩個RJ45以太網(wǎng)接口，支持100BASE-TX。憑借這些特性，WL-ABC3034網(wǎng)關(guān)能有效解決不同協(xié)議設(shè)備間的通信兼容性問題，廣泛應(yīng)用于汽車制造、新能源等多個工業(yè)領(lǐng)域。