PROFINET转CANopen网关：西门子S7-1500主站与台达AS系列CANopen主站通信方案

一、应用背景

现代仓储行业追求高度自动化，以提高存储和物流效率。在这样的环境中，自动化立体仓库、自动导引车（AGV）系统、智能分拣设备等大量应用。这些设备往往由不同厂商提供，所采用的通信协议各不相同。ROFINET和CANopen作为工业自动化领域广泛使用的两种通信协议，各自具有独特的优势。ROFINET以其高速、实时的通信能力，在构建大型自动化系统中发挥着重要作用；CANopen则因其可靠性和灵活性，在连接分布式设备方面表现出色。然而，当需要将支持ROFINET协议的主站设备与支持CANopen协议的主站设备集成到一个统一的控制系统中时，协议转换成为必要。

二、选用设备

1.ROFINET协议主站PLC

1.西门子S7-1500系列：作为工业自动化领域的领军产品，西门子S7-1500系列PLC具备强大的运算能力和丰富的通信接口。其支持ROFINET通信，能够实现高速、可靠的数据传输，适用于复杂的自动化仓储系统的中央控制。例如，S7-1516型号，具有高性能的CPU，可快速处理大量的仓储设备数据，确保系统的高效运行。

2.三菱MELSECiQ-R系列：三菱的iQ-R系列PLC同样在工业界享有盛誉。通过RJ71PN92模块，该系列PLC可轻松接入ROFINET网络。以R04CPU搭配RJ71PN92模块为例，其在ROFINET网络中能够稳定地与其他设备进行通信，为仓储系统提供稳定的控制核心。

2.CANopen协议主站PLC

1.台达AS系列：专为多轴复杂控制的自动化设备设计，台达AS系列PLC全系列支持CANopen等主流工业网络。例如，其最大可支持20兆存储、1024点I/O以及32个扩展模块，能够灵活适应仓储系统中各种设备的连接需求，实现对CANopen从站设备的有效控制。

2.零点国产中型流程控制PLCC4374：符合IEC61131-3标准，采用CPU和IO分体式设计，支持CANopen协议。该PLC可挂载32个IO模块，能根据仓储现场的实际需求进行自由组合，为仓储自动化提供了经济且实用的CANopen主站解决方案。

3.协议转换网关：远创智控智控YC-PN-COP网关模块，这是一款自主研发的工业级ROFINET从转CANopen主通讯网关。它允许将ROFINET主站网络设备与CANopen从站网络设备连接起来，实现不同工业通信协议之间的相互转换。该网关在ROFINET一侧作为从站，具有2个RJ45以太网接口，支持100BASE-TX，MDI/MDIX自检测，集成以太网交换机，可组成链式网络并支持环网冗余；在CANopen一侧作为主站，标准CAN2.0A接口符合CANOPENCiA401标准，波特率支持多种可选设置，通讯参数可在GWConfigBuilder软件中由用户灵活设定。

三、应用过程

1.硬件连接

1.将西门子S7-1500或三菱MELSECiQ-R系列等ROFINET主站PLC的以太网接口通过网线连接到PROFINET转CANopen网关的ROFINET接口。确保网络连接稳定，网线符合工业标准。

2.把台达AS系列或零点C4374等CANopen主站PLC的CANopen接口通过CAN总线与PROFINET转CANopen网关的CANopen接口相连。连接时需注意CAN总线的极性，确保正确连接，同时根据需要，可在CAN总线终端接入120欧姆电阻（网关已内置相关短接设置方式），以保证信号传输的稳定性。

2.参数配置

ROFINET侧配置：在西门子TIAPortal软件（针对西门子PLC）或三菱GXWorks3软件（针对三菱PLC）中进行编程和配置。添加PROFINET转CANopen网关的GSD文件，设置网关在ROFINET网络中的IP地址和设备名称，确保与整个ROFINET网络的规划一致。同时，根据实际需求设定输入输出数据的映射关系。例如，在西门子TIAPortal中，根据仓储系统的控制逻辑，将来自CANopen设备的数据映射到PLC的相应数据块中，以便进行后续的处理和控制。

CANopen侧配置：使用GWConfigBuilder软件对PROFINET转CANopen网关模块的CANopen侧进行配置。设置CANopen的波特率、节点ID等参数，使其与CANopen主站PLC以及所连接的CANopen从站设备相匹配。例如，如果台达AS系列PLC作为CANopen主站，其已设定的CANopen波特率为500K，那么在网关配置中也需将CANopen波特率设置为500K。同时，进行数据映射，将ROFINET主站PLC需要获取或控制的CANopen设备数据准确映射到相应的通道。每个PDO（过程数据对象）可添加8个字节的参数，若超过则该PDO数据不会被传输并报错，需合理规划数据映射。

3.系统调试与运行

完成硬件连接和参数配置后，进行系统调试。首先，检查网关和各PLC的指示灯状态，确保设备正常通电且网络连接正常。例如，PROFINET转CANopen网关的PN灯亮表示其与ROFINET主站PLC之间已建立连接。

通过PLC的编程软件，对仓储系统的控制逻辑进行测试。例如，发送指令让AGV在仓库中运行，观察其是否能按照预定的路径行驶，同时监测从CANopen设备反馈回来的数据，如AGV的位置、速度等信息，是否能准确传输到ROFINET主站PLC并在监控界面上正确显示。在调试过程中，若出现通信故障或数据传输错误，可通过软件工具进行诊断，检查参数设置是否正确、网络连接是否稳定等，及时排查问题并进行修复。

四、应用效果

通过远创智控PROFINET转CANopen协议转换网关的应用，实现了ROFINET协议主站PLC与CANopen协议主站PLC的高效协同工作。在仓储行业中，这一应用带来了显著的效益。自动化仓储系统的整体运行效率大幅提升，不同设备间的数据传输更加稳定、快速，减少了因通信不畅导致的设备故障和作业延误。例如，AGV系统与自动化分拣设备之间能够实现精准的配合，提高了货物分拣和运输的准确性和效率。同时，该网关的应用增强了系统的可扩展性和灵活性，便于在后续根据仓储业务的发展需求，轻松添加新的ROFINET或CANopen设备，进一步优化仓储自动化系统的功能。

综上所述，远创智控YC-PN-COP协议转换网关在仓储行业中，为连接不同协议的主流PLC设备提供了可靠、高效的解决方案，有力地推动了仓储行业向智能化、自动化方向的发展。

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审核编辑 黄宇