EtherNet/IP轉Modbus TCP實現(xiàn)三菱變頻器與制造執(zhí)行系統(tǒng)連接通訊的配置案例

一、案例背景

在一家汽車零部件生產工廠，有一批三菱變頻器用于控制生產設備的電機轉速，如車床、銑床等設備的主軸電機。工廠的制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）采用 MODBUS TCP 協(xié)議，需要獲取變頻器的運行數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息，以便進行生產調度和設備管理。

二、硬件設備

三菱變頻器：支持標準的EtherNet/IP協(xié)議

工廠的制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）：支持標準的MODBUS TCP協(xié)議

捷米特JM-EIPM-TCP協(xié)議網(wǎng)關：實現(xiàn)連接EtherNet/IP設備和網(wǎng)絡到Modbus TCP網(wǎng)絡系統(tǒng)。該網(wǎng)關可實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)交換，既允許現(xiàn)有的、低成本的EtherNet/IP設備集成到Modbus TCP網(wǎng)絡系統(tǒng)，也可提供來自Modbus TCP的數(shù)據(jù)給EtherNet/IP設備使用。

三、設備配置及安裝

三菱變頻器：分布在各個生產區(qū)域，控制著不同電機的轉速，每個變頻器都配備了 EtherNet/IP 通信模塊，通過以太網(wǎng)網(wǎng)絡與其他設備進行通信，內部存儲了電機的實時轉速、輸出電流、輸出電壓、運行狀態(tài)等參數(shù)。

捷米特JM-EIPM-TCP網(wǎng)關：捷米特 JM-EIPM-TCP 協(xié)議轉換模塊具有兩個獨立的以太網(wǎng)接口，一個接口用于連接三菱變頻器所在的 EtherNet/IP 網(wǎng)絡，另一個接口則連接 MES 系統(tǒng)所在的 MODBUS TCP 網(wǎng)絡。

MES 系統(tǒng)：基于 MODBUS TCP 協(xié)議的 MES 系統(tǒng)運行在工廠的服務器上，負責生產計劃的制定、生產過程的監(jiān)控和設備的管理等。

四、技術指標

在Modbus TCP一側為Modbus TCP Server；

功能碼：支持01H、02H、03H、04H、05H、06H、0FH、 10H號功能；

在EtherNet/IP側，該設備將作為支持EtherNet/IP通訊掃描器。

支持波特率：10kbit/s, 20kbit/s, 50kbit/s, 100kbit/s, 125kbit/s, 250kbit/s, 500kbit/s, 800kbit/s, 1Mbit/s，其它波特率可以定制.

最大連接數(shù)：126個從站

供電：24VDC(±5％)，最大功率 3.5W

工作環(huán)境溫度：-25～55℃，濕度≤95%

防護等級：IP20

五、配置步驟

EtherNet/IP側配置：對JM-EIPM-TCP模塊的 EtherNet/IP 側進行參數(shù)設置，輸入三菱變頻器的 IP 地址范圍。根據(jù)三菱變頻器的 EtherNet/IP 通信手冊，確定數(shù)據(jù)標簽的訪問方式，設置關鍵參數(shù)的讀取規(guī)則，包括數(shù)據(jù)長度和數(shù)據(jù)更新周期。

創(chuàng)建工程

雙擊EIPscan軟件圖標

EIPscan Test Tool打開軟件，在彈出窗口選擇PC本機IP地址，如下圖：

選擇“OK”按鈕打開軟件，如下圖：

添加EIP模擬從站配置

鼠標右擊選擇剛才選擇IP地址對應的電腦圖標，如圖所示：

在彈出菜單欄選項選擇第三項“Configure Assembly”，彈出窗口如下：

首先添加EIP從站對網(wǎng)關主站輸出數(shù)據(jù)長度，在“Instance”欄寫入值“100”、在第一格“Byte”欄寫入配置數(shù)據(jù)長度“2”、勾選“static”以及“Producing”選項，如圖所示：

點擊“Add”按鈕，將配置添加到數(shù)據(jù)確認區(qū)，如圖所示：

點擊“OK”按鈕，將EIP從站配置添加到軟件配置中，如圖所示：

MODBUS TCP側配置：設置模塊自身的 IP 地址和 MODBUS TCP 端口號，將從變頻器讀取的電機轉速參數(shù)映射到 MODBUS TCP 的保持寄存器中，如將電機轉速參數(shù)映射到地址 40001，輸出電流映射到 40002、輸出電壓映射到 40003 等。

MODBUS TCP側Modbus Poll軟件在線觀察，所有命令界面無報錯信息顯示，Err指示數(shù)字不變化則通訊正常，如圖所示：

MES系統(tǒng)配置：在MES系統(tǒng)中添加新的MODBUS TCP設備，設備地址設置為JM-EIPM-TCP模塊的IP地址。根據(jù)數(shù)據(jù)映射關系，在MES系統(tǒng)中配置對應的數(shù)據(jù)顯示項和監(jiān)控界面。

六、運行與測試

啟動捷米特JM-EIPM-TCP模塊和MES系統(tǒng)，在MES系統(tǒng)中查看各個數(shù)據(jù)顯示窗口是否有數(shù)據(jù)更新。通過操作變頻器，改變電機的轉速，觀察 MES 系統(tǒng)中轉速顯示窗口的數(shù)據(jù)是否實時變化，同時檢查輸出電流、電壓等其他參數(shù)的顯示是否準確。通過捷米特JM-EIPM-TCP模塊成功實現(xiàn)了三菱變頻器與MES系統(tǒng)之間的通信，MES系統(tǒng)能夠實時、準確地獲取變頻器的運行參數(shù)，大大提高了生產過程的監(jiān)控效率和管理水平。

審核編輯 黃宇