PROFINET到EtherCAT主站协议转换网关的工程实现指引-电子发烧友网

在工业自动化领域，工业通信行业占据核心地位，其中协议转换模块的应用尤为广泛。此类模块在功能上可类比为“语言翻译器”，负责将一种通信协议转换为另一种，以满足特定的通信需求，并确保现有投资的保护。PROFINET转EtherCAT网关WL-PN-ECATM作为一种高效、便捷且经济的解决方案，实现了不同网络间的快速连接。该设备设计精巧，可直接安装于DIN导轨之上，并支持简易拆卸。其协议功能已高度集成于紧凑型模块内，外壳尺寸为40 x 70 x 110mm，展现出其不占空间的优势。通过35mm导轨及跨接线，即可轻松连接至相应组件。该设计提供了极大的灵活性，允许根据实际需求集成网关，并可随时进行单独更换，无需更换整个通信系统，从而有效节约成本。

此外，PROFINET转EtherCAT网关还内置了用于固件更新的Server服务器功能。本研究将演示如何利用PROFINET主站完成PROFINET转EtherCAT网关的PROFINET转EtherCAT协议配置过程。

操作指南：网关架构解析：鉴于 WL-PN-ECATM Gateway 采用了模块化设计，一个功能完备的网关由两个独立的网关组件构成。因此，首要步骤是挑选出符合实际需求的通信协议网关组件。本案例中，以 PROFINET 至 EtherCAT 协议转换网关组件为例进行说明。模块部署：利用所提供的插件式跳线接头，将互连端口与各个网关组件进行连接。若需安装于控制柜内，可直接将其固定于 DIN 导轨之上。电源供应：确保电源线的正确连接，为网关模块提供稳定的 24V 直流电源。网络布线步骤：需将网络线缆分别接入PROFINET主站板卡（以WL-PN-ECATM型号为例）以及EtherCAT主站PC（以WL Studio Windows平台上的主站为例，亦可选用TwinCAT系统），并确保精确区分输入端口与输出端口。

网关配置要求：为确保主站能够准确识别网关从站设备，无论是PROFINET网络还是EtherCAT网络，均需在相应的配置软件中进行网络组态。以WL-PN-ECATM配置软件WL-PN-ECATM Configurator为例，进行PROFINET网络的组态操作。对于其他主站，例如采用西门子 PLC的情况，则可使用博途TIA软件进行类似操作。在进行PROFINET配置的初始步骤中，首先需将WL-PN-ECATM GW从站的GSD文件导入至WL-PN-ECATM配置器。具体操作为：在配置器的菜单中选择“工具”选项，随后执行“安装新的PROFINET/GSDML XML文件”命令。接下来，定位至GSD文件：GSDML-V2.31-WL-PN-ECATM-GW-20160413-145400，并完成安装过程。

在PN组态中，可将相应的设备直接拖拽至组态窗口以执行配置。在PN组态的第3步中，通过DCP（Device Configuration Protocol）为从站设备配置静态IP地址及标识符，此操作主要针对WL-PN-ECATM网关。尽管此步骤并非强制性要求，但在主站已配置网关却无法识别从站设备时，推荐采用此方法进行深入配置。

针对PN组态的配置，首先需双击组态窗口中的各个设备图标，对主站与网关进行必要的参数配置。关键步骤在于IP地址的配置。在本示例中，主站的IP地址配置为192.168.0.1，子网掩码为255.255.255.0；网关的IP参数应与先前DCP设置保持一致，即IP地址为199.168.1.2，子网掩码为233.233.233.0。在PN组态过程中，需添加从站输入输出变量（对从站输入输出进行配置）。在此步骤中，分别配置了16字节的输入输出变量，该模块的最大容量可达512字节。至此，PROFINET组态已基本完成。之后需要保持配置(选 Save 控件)并下载(选 Dowload 控件)给主站控制器。

在进行网关配置时，另一端需对EtherCAT网关组件进行设置，该过程相对简单。以WL Studio在Windows环境下作为主站为例，仅需将EtherCAT网关从站描述文件Gateway_Component_EtherCAT-W2.xml载入至主站的相应路径中。具体操作步骤如下：首先，通过WL Studio的Actions菜单选择Open slaves library folder选项，随后将xml文件复制至所打开的文件夹路径内。完成文件复制后，需重新加载xml文件，操作为通过Actions菜单选择Reload slaves library选项。最后，执行网络扫描以完成配置过程。通信测试：在成功完成PROFINET与EtherCAT网络配置后，即可启用PROFINET至EtherCAT协议转换网关。以下是相应的测试数据记录。