Ethernet/IP 转 CAN 实战：AB PLC 通过编码器实现伺服电机位置闭环控制

AB PLC与编码器通过EthernetIP转CAN通讯的完整应用案例

一、项目背景与需求

某自动化生产线需实现伺服轴的高精度位置检测，采用 AB CompactLogix 5000 系列 PLC 作为主控设备，搭配 20 位绝对值编码器（支持 CANopen 协议）。由于 PLC 原生支持 EthernetIP 协议，需通过Ethernet/IP转CAN(JM-EIP-CAN)网关实现协议转换，确保编码器数据实时接入 PLC 控制系统。

二、系统架构与技术参数

1.硬件配置

oPLC：AB CompactLogix L35E CPU，集成 EthernetIP 接口，支持 100Mbps 通讯速率。

o编码器：海德汉 ERN 1387，20 位绝对值编码器，CANopen 协议，通讯速率 1Mbps。

o网关：ProSoft MVI56E-MCM，Ethernet/IP转CAN网关，支持 CANopen 主 / 从模式，支持热插拔。

o线缆：CAN 总线采用屏蔽双绞线，终端电阻 120Ω；EthernetIP 使用工业级网线。

2.技术参数

组件	关键参数
AB PLC	数据处理周期≤10ms，支持 EthernetIP 实时 I/O 映射
编码器	分辨率 1/2^20（约 100 万脉冲 / 圈），位置更新频率≤1ms
捷米特EthernetIP 转 CAN网关	协议转换延迟≤5ms，支持 CANopen DS301/DS401 协议，支持 16 个节点配置

三、配置步骤详解

1. 硬件连接与网关初始化

·将Ethernet/IP转CAN网关插入 PLC 机架的扩展槽，通过网线连接 PLC 的 EthernetIP 端口；

·编码器 CAN_H/CAN_L 接入网关 CAN 接口，终端电阻接入总线末端；

·网关电源接入 24V DC，通过 ProSoft Configuration Manager 软件扫描设备，配置网关 IP 地址（如 192.168.1.10）。

2. PLC 端 EthernetIP 配置

·在 AB Studio 中创建项目，添加 CompactLogix CPU，启用 EthernetIP 接口；

·在 I/O Configuration 中添加Ethernet/IP转CAN网关设备，配置设备名称（如 “CAN_Gateway”）和通讯参数（超时时间 500ms，更新频率 10ms）；

·建立输入 / 输出数据映射表，例如：

o编码器位置数据映射至 PLC 标签 “Encoder_Position [0..3]”（4 字节浮点型）；

o编码器状态字映射至 “Encoder_Status”（1 字节）。

o

3. 网关端 CANopen 配置

·打开 ProSoft 网关配置工具，选择 “CANopen 从站模式”，设置编码器为从站节点（ID=10）；

·配置 CANopen 通讯参数：波特率 1Mbps，数据帧格式 8 位数据 + 1 位停止位；

·定义 PDO（过程数据对象）映射：

oPDO1 映射编码器位置值（索引 0x6064，长度 32 位）至网关输出缓冲区；

oPDO2 映射编码器状态（索引 0x6041，长度 8 位）至网关输出缓冲区。

3.编码器参数设置

关于总线终端和拓扑结构： 470m 410m 640m 550m 480m 为了增强 CAN 通讯的可靠性，CAN 总线网络的两个端点通常要加入终端匹 配电阻，终端匹配电阻的大小由传输电缆的特性阻抗所决定。用户应在实际构成 网络中加以考虑。 网关已经在产品内置了 RT 为 120 欧姆电阻，用户若需要将 CAN 的总线 终端接入网络中，只需将 CANL 和 RL 短接，CANH 和 RH 短接。

·通过编码器配置软件（如海德汉 iTNC）设置 CANopen 节点 ID=10，波特率 1Mbps；

·启用循环同步模式（Cyclic Synchronous Position），更新周期 1ms；

·配置位置数据输出格式为绝对值（工程单位 mm），映射至 PDO1。

使用 GW Modbus Bulider软件配置 CAN 报文

（1） 使用网线将电脑与网关相应的网口连接。

（2） 将拨码的第 8 位拨到 ON，此时网关处于配置状态，然后给网关供电。

（3） 网关处于配置状态时，此时网口使用 192.168.1.201 的 IP 地址，应使电

脑的 IP 网段设置于 192.168.1.xxx 。

（4） 打开 GW Config 软件，首先设置软件使用的 IP 地址，点击菜单栏“设

置— —通讯设置——以太网设置”，如下图，电脑的 IP 是

192.168.1.111。（设备 IP 地址和配置模块地址不需要设置）

配置网关的 ETHERNET/IP 地址

（1） 使用网线将电脑与网关相应的网口连接。

（2） 将拨码的第 8 位拨到 ON，此时网关处于配置状态，然后给网关供电。

（3） 网关处于配置状态时，此时网口使用 192.168.1.201 的 IP 地址，应使电

脑的 IP 网段设置于 192.168.1.xxx 。

（4） 打开 GW Modbus Bulider 软件，首先设置软件使用的 IP 地址，点击菜单

栏“设置— —通讯设置——以太网设置”，如下图，电脑的 IP 是

192.168.1.222。（设备 IP 地址和配置模块地址不需要设置）

应用效果与拓展

该方案通过特米特Ethernet/IP转CAN网关模块（JM-EIP-CAN）实现了 AB PLC 与 CANopen 编码器的无缝通讯，解决了不同协议间的兼容性问题。系统运行稳定，数据传输延迟≤15ms，适用于数控机床、机器人分拣等高精度场景。若需扩展，可通过同一网关接入多台 CANopen 设备（如伺服驱动器），进一步简化工业网络架构。

总结：捷米Ethernet/IP转CAN网关模块技术在工业自动化协议转换中具有高兼容性与实时性，通过合理的硬件选型与参数配置，可高效实现 AB PLC 与编码器等设备的跨协议通讯，为复杂产线的集成提供可靠解决方案。

审核编辑 黄宇