CCLinkIE转EtherCAT技术实现方案解析

一、项目背景

在汽车制造行业，某汽车零部件制造企业正在建设一条高度自动化的汽车车身焊接生产线。该生产线上，三菱PLC作为CCLinkIE协议的主站，用于控制和管理生产线的整体流程；而生产线上的各种高精度焊接设备、传感器以及I/O模块等则采用了EtherCAT协议。由于协议之间的不兼容，导致三菱PLC无法直接与EtherCAT设备进行有效的通信和数据交互，生产过程的自动化程度和生产效率受到了限制。

二、解决方案

经过详细的调研和评估，该企业决定采用远创智控的CCLinkIE转EtherCAT协议转换网关来解决这一问题。YC-ECTM-CCLKIE网关一端连接CCLinkIE协议的三菱PLC，另一端接入EtherCAT网络中的设备，实现两种协议之间的无缝转换和数据交互，从而将CCLinkIE设备和EtherCAT设备集成到一个统一的控制系统中，提高整个生产系统的自动化水平和生产效率。

三、设备选型

·CCLinkIE协议主站：选用三菱的PLC作为CCLinkIE协议的主站，其具备强大的处理能力和丰富的CCLinkIE通信功能，可稳定地与各个从站设备进行通信。

·EtherCAT协议I/O模块：采用倍福的EL系列EtherCATI/O模块，如EL1008数字量输入模块、EL2008数字量输出模块等，这些模块支持EtherCAT协议，能够与YC-ECTM-CCLKIE网关进行稳定的通信。

·协议转换网关：远创智控的YC-ECTM-CCLKIE作为CCLinkIE从站和EtherCAT主站，实现两种协议的无缝对接。

四、系统架构

三菱PLC通过CCLinkIE网络与远创智控CCLinkIE转EtherCAT协议转换网关相连，网关再与倍福的EtherCATI/O模块的EtherCAT接口相连接。同时，配置上位机监控系统，通过CCLinkIE网络与三菱PLC主站相连，实现对整个生产过程的集中监控和管理。

五、配置与调试

1.网关配置

·连接设备：正确连接CCLinkIE转EtherCAT协议转换网关的电源，通过CCLinkIE网络口将其与电脑相连，给网关上电。

·配置软件：打开远创智控提供的配置软件，设置软件使用的IP地址，将电脑的IP地址与网关的IP地址设置为同一网段。

·读取配置：点击菜单栏“工具——在线”，在弹出的窗口中选择“读取配置”，点击“读取配置”按钮，显示网关目前的实际配置。

·参数设置：根据现场设备的通信要求，填写需要设置的CCLinkIE和EtherCAT参数，如CCLinkIE的设备名称、IP地址，EtherCAT的输入输出字节数等。

·写入配置：点击“写入配置”按钮，完成网关的配置。设置完毕后，重新给网关供电，使配置生效。

2.三菱PLC配置在三菱PLC中，使用GXWorks3软件进行编程。根据CCLinkIE转EtherCAT协议转换网关的GSD文件，将其添加到GXWorks3的设备管理器中，配置CCLinkIE主站与网关从站之间的通信参数，确保数据能够正确地在PLC和网关之间传输。同时，编写PLC程序，实现对EtherCATI/O模块的控制逻辑，以及对EtherCAT设备反馈的数据的处理和上传。

3.倍福EtherCATI/O模块配置在倍福的EtherCATI/O模块中，根据YC-ECTM-CCLKIE网关的ESI文件，将其添加到TwinCAT的设备管理器中，配置EtherCAT从站与网关主站之间的通信参数，确保数据能够正确地在I/O模块和网关之间传输。同时，编写PLC程序，实现对生产线上设备的控制逻辑，以及对生产数据的采集和处理。

4.系统调试完成上述配置后，开始进行系统调试。首先，检查各个设备的电源和通信连接是否正常，通过网关的指示灯状态初步判断设备的上电和通信情况。然后，在三菱PLC中运行程序，观察倍福EtherCATI/O模块是否能够按照预期进行动作，如设备的启动、停止和信号变化是否正常，同时检查上位机监控系统是否能够实时地显示I/O模块的运行数据和状态信息。若发现存在问题，如数据传输错误、设备不响应等，通过使用调试工具如Wireshark等对通信数据进行抓包分析，排查故障原因，如参数设置错误、接线问题等，并及时进行调整和修复。

六、应用效果

1.实现数据交互：通过CCLinkIE转EtherCAT协议转换网关，成功实现了CCLinkIE协议的三菱PLC与EtherCAT协议的倍福I/O模块之间的实时数据交互，解决了协议不兼容的问题，使生产数据能够及时准确地在不同设备之间传递。

2.提高生产效率：生产数据采集系统能够实时监测焊接设备、传感器等EtherCAT设备以及CCLinkIE设备的运行状态和生产数据，为生产过程的优化提供了有力的数据支持。同时，PLC对设备的精确控制，确保了生产设备的高效运行，生产效率提高了约20%。

3.提升产品质量：对设备的精确控制使得生产过程更加平稳，生产工艺的稳定性得到增强，产品质量一致性显著提高，产品次品率降低了约15%。

4.便于维护管理：上位机监控系统能够实时监测生产线上各个设备的运行状态和参数，当设备出现故障时，能够快速定位故障点，为维护人员提供准确的信息，缩短了维修时间，提高了设备的可利用率。同时，通过对历史数据的分析，还可提前预测设备的潜在故障，进行预防性维护，进一步降低了设备的维修成本和停机时间。

七、总结与展望

远创智控CCLinkIE转EtherCAT协议转换网关在汽车制造企业生产线的成功应用，有效地解决了CCLinkIE协议与EtherCAT协议之间的通信难题，为企业带来了显著的经济效益和生产效益。未来，随着工业自动化技术的不断发展和工业物联网的深入推进，协议转换网关等设备将在更多的工业领域发挥重要作用，促进不同设备之间的互联互通和协同工作，推动制造业向智能化、数字化方向转型升级。该企业在此次成功应用的基础上，将继续探索和拓展协议转换网关在其他生产环节和设备中的应用，进一步提升企业的生产自动化水平和核心竞争力。

（具体内容配置过程及其他相关咨询可联系付工。）

审核编辑 黄宇