ProfiNet转EtherCAT构建禾川PLC对ABB机器人的高精度扭矩反馈网络

一、案例背景

在电子制造行业，随着产品迭代速度加快和质量要求提高，自动化生产成为企业提升竞争力的关键。某知名电子制造企业为提高生产效率、降低人力成本并保证产品质量稳定性，决定对其SMT（表面贴装技术）生产线进行自动化升级改造。在改造方案中，企业引入了ABB的IRB1200系列机器人作为ProfiNet协议从站，负责电子元件的精确拾取和贴装任务；同时采用禾川M485系列PLC作为EtherCAT协议主站，对整个生产线进行集中控制和调度。然而，由于ProfiNet和EtherCAT协议的差异，两者无法直接通信，这给系统集成带来了挑战。为解决这一问题，企业选用了捷米特的JM-PNM-ECT协议转换网关，从而解决ProfiNet转EtherCAT的协议通讯。

二、设备连接与配置

硬件连接

·将捷米特EtherCAT转ProfiNet协议转换网关模块安装在生产线的电气控制柜内，通过24V直流电源适配器为其供电，确保电源稳定。

·使用超五类以太网网线将网关的ProfiNet端口与ABBIRB1200机器人的ProfiNet接口相连，注意网线的水晶头制作要规范，以保证良好的通信质量。

·采用专用的EtherCAT网线将网关的EtherCAT端口与禾川M485系列PLC的EtherCAT接口连接，构建起稳定的通信链路。在连接过程中，要注意网线的长度和布线方式，避免信号干扰。

参数配置

·ProfiNet侧配置：运用捷米特提供的专业配置软件，设置网关ProfiNet端口的IP地址、子网掩码、网关地址等网络参数，使其与ABB机器人所在的ProfiNet网络环境相匹配。添加ABBIRB1200机器人的设备描述文件，配置通信周期为10ms，超时时间为500ms，以确保稳定、高效的通信连接。

·将PROFINET 从站GSDML文件复制至软件安装路径下的GSDML文件夹中，例如：C:Program Files (x86)1PROFINET ManagerGSDML或者通过菜单栏“选项”中的“操作”选择导入GSDML实现GSDML加载；点击“导入GSDML”弹出“选择导入的文件”对话框，查找GSDML的路径文件打开即可；或者点击

来进行快捷添加GSDML文件导入完成之后可以选择重启软件进行更新GSDML目录文件，也可以点击快捷栏

来进行更新GSDML目录文件

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·图 8添加GSDML文件

·查看PROFINET 从站GSDML已添加至设备窗口“从属设备”树状结构下，如下图所示 :

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·EtherCAT侧配置：在EtherCAT侧，设置网关的从站地址为0x02，使其与禾川M485系列PLC的通信地址相匹配。根据PLC的控制需求，配置数据传输格式为标准的EtherCAT数据帧格式，建立数据映射关系，将机器人的位置、姿态、工作状态等数据映射到PLC的特定寄存器中，方便PLC进行实时监控和控制。

三、系统集成与功能实现

数据交互

·捷米特JM-PNM-ECT网关实现了禾川M485系列PLC与ABBIRB1200机器人之间的数据透明传输。PLC能够实时获取机器人的运行状态、位置信息、剩余工作时间等数据，同时向机器人发送控制指令，如运动轨迹、速度、加速度等参数。

·通过这种高效的数据交互，生产线能够根据实际生产情况及时调整机器人的工作任务，提高生产效率和灵活性。例如，当某一工序的生产进度加快时，PLC可以通过网关及时调整机器人的工作速度，确保生产线的整体平衡。

协同作业

·在电子元件贴装过程中，禾川M485系列PLC通过网关协调ABBIRB1200机器人的动作。例如，当视觉检测系统检测到电子元件的位置偏差时，PLC通过网关向机器人发送补偿指令，机器人根据指令调整拾取和贴装位置，保证元件贴装的准确性。各机器人之间的动作配合紧密，误差控制在±0.05mm范围内，大大提高了产品的贴装质量。

故障诊断与预警

·网关实时监测通信状态和设备运行情况，一旦发现异常，立即将故障信息反馈给禾川M485系列PLC。PLC根据预设的故障处理策略，及时采取措施，如暂停生产线、发出声光警报等，避免故障扩大化，减少停机时间。例如，当机器人出现过载故障时，网关会迅速将故障信息传递给PLC，PLC立即停止机器人的运行，并通知维修人员进行处理。

四、项目效果

·提高生产效率：EtherCAT转ProfiNet协议转换网关模块通过实现PLC与机器人的高效通信和协同作业，生产线的生产效率提高了40%以上，每小时的贴装元件数量从原来的5000个提升到7000个以上，大大缩短了产品的生产周期。

·提升产品质量：精确的控制和紧密的协同使得电子元件的贴装精度大幅提高，产品的不良率从原来的1%降低到0.2%以下，提高了企业的市场竞争力。

·降低维护成本：及时的故障诊断和预警功能，使得设备维护人员能够快速定位和解决问题，减少了设备的维修时间和成本。设备的平均维修时间从原来的2小时缩短到30分钟以内，维修成本降低了30%。

·（具体内容配置过程及其他相关咨询可联系杨工。）


审核编辑 黄宇