EtherCAT转Profinet网关模块驱动西门子PLC与伺服电机通讯案例精析​

一、项目背景

在自动化生产系统中，经常会遇到不同品牌设备之间需要进行数据交互和协同工作的情况。本案例中，需要实现西门子1200PLC与松下A6B系列伺服驱动器的通讯，以实现对伺服电机的精确控制。由于两者采用不同的通讯协议，直接通讯存在困难，因此引入JM-ECTM-PN协议转换网关来解决这一问题。

二、硬件设备

1.西门子1200PLC：选用 CPU 1214C DC/DC/DC 型号，具备丰富的 I/O 接口和以太网通讯功能，用于控制逻辑的编写和数据处理。

2.松下 A6B 系列伺服驱动器：搭配对应的伺服电机，具备高精度的位置、速度和转矩控制能力。

3.JM-ECTM-PN协议转换网关：一端支持PROFINET协议与西门子1200PLC通讯，另一端支持松下 EtherCAT 协议与松下 A6B 系列伺服驱动器通讯。

4.网线：用于连接西门子1200PLC、JM - ECTM - PN 协议转换网关以及松下 A6B 系列伺服驱动器。

5.电源模块：为各设备提供稳定的电源。

三、硬件连接

1.西门子1200PLC与JM-ECTM-PN协议转换网关连接

o使用网线将西门子 1200 PLC 的以太网口与 JM - ECTM - PN 协议转换网关的 PROFINET 端口相连。确保连接牢固，网线指示灯正常亮起。

2.JM-ECTM-PN协议转换网关与松下 A6B 系列伺服驱动器连接

o根据松下 A6B 系列伺服驱动器的通讯接口类型，选择合适的线缆将捷米特JM-ECTM-PN协议转换网关的EtherCAT协议端口与伺服驱动器的相应通讯接口连接。连接完成后，检查通讯线缆是否连接正确，无松动现象。

四、软件配置

1.西门子 1200 PLC 编程

o打开 TIA Portal 软件，创建一个新的项目，并添加 CPU 1214C 设备。

o在 OB1 组织块中编写控制程序。例如，通过定义变量来设置伺服电机的目标位置、速度等参数，并将这些参数通过 PROFINET 发送给JM-ECTM-PN协议转换网关。

o示例代码如下：

1.JM-ECTM-PN协议转换网关配置

o打开JM-ECTM-PN协议转换网关的配置软件。

o在 PROFINET 配置界面，设置网关的 IP 地址，使其与西门子 1200 PLC 处于同一网段。例如，PLC 的 IP 地址为 192.168.0.10，可设置网关的 IP 地址为 192.168.0.11。

o配置 PROFINET 通讯参数，如设备名称、子网掩码等，确保与 PLC 的设置相匹配。

o在EtherCAT协议配置界面，设置与松下 A6B 系列伺服驱动器通讯的参数，如站号、波特率等。站号需与伺服驱动器的实际设置一致，波特率根据驱动器支持的范围和实际需求选择，例如 10Mbps。

o映射西门子 1200 PLC 发送过来的数据到松下 A6B 系列伺服驱动器所需的寄存器地址。例如，将 PLC 发送的目标位置数据映射到伺服驱动器的位置设定寄存器，将目标速度数据映射到速度设定寄存器。

2.松下A6B系列伺服驱动器设置

o通过伺服驱动器的操作面板或上位机软件，设置通讯参数，使其与 JM - ECTM - PN 协议转换网关的EtherCAT协议设置相匹配。例如，设置站号、波特率等参数。

o设置伺服驱动器的控制模式，如位置控制模式、速度控制模式等。在本案例中，若需要精确控制伺服电机的位置，可设置为位置控制模式。

o确认伺服驱动器的参数设置保存无误。

五、调试与测试

1.硬件检查

o再次检查所有硬件设备的连接是否牢固，电源是否正常供电。确保各设备的指示灯状态正常，如 PLC 的运行指示灯、协议转换网关的通讯指示灯、伺服驱动器的电源指示灯等。

2.软件下载与监控

o将编写好的西门子 1200 PLC 程序下载到 PLC 中，并启动监控功能。观察程序中设置的参数是否正确，如目标位置、速度等参数是否与预期一致。

o在JM-ECTM-PN协议转换网关配置软件中，查看通讯状态，确保 PROFINET 和 EtherCAT协议两端的通讯都已建立，数据能够正常传输。

o通过松下 A6B 系列伺服驱动器的操作面板或上位机软件，查看接收到的参数是否正确，如目标位置、速度等参数是否与 PLC 发送的一致。

3.功能测试

o在 PLC 程序中发送启动命令，观察伺服电机是否按照设定的目标位置和速度运行。

o改变 PLC 程序中的目标位置和速度参数，再次观察伺服电机的运行状态是否随之改变。例如，将目标位置从 10000 个脉冲改为 20000 个脉冲，观察伺服电机是否能够准确移动到新的位置。

o检查伺服电机的运行精度和稳定性，如有偏差，可适当调整伺服驱动器的增益参数等，以优化控制效果。

六、总结

通过JM-ECTM-PN协议转换网关，成功实现了西门子1200PLC与松下A6B系列伺服驱动器的通讯。在实际项目中，这种跨品牌设备的通讯方案能够有效整合不同品牌的优势设备，提高自动化生产系统的灵活性和功能性。在实施过程中，硬件连接的准确性和软件配置的合理性是确保通讯成功的关键，同时，调试与测试阶段的细致工作能够及时发现并解决潜在问题，保障系统的稳定运行。

审核编辑 黄宇