DeviceNet 转 EtherCAT欧姆龙 CJ2M PLC 与三菱 Q 系列 PLC 在食品饮料灌装机包装线的通讯配置案例

步骤一：案例背景

DeviceNet 转 EtherCAT网关在食品饮料行业，包装生产线是保证产品质量和生产效率的重要环节。一条现代化的包装生产线通常包含多个包装设备，如灌装机、贴标机、封口机等。这些设备可能来自不同的制造商，采用不同的工业总线协议进行通信。例如，一些先进的灌装机采用 EtherCAT 协议，以实现高速、精确的灌装控制；而一些传统的贴标机则使用 DeviceNet 协议进行数据传输和控制。

在某食品饮料企业的新包装生产线建设项目中，需要将采用 EtherCAT 主站的三菱 Q 系列 PLC 与采用 DeviceNet 主站的欧姆龙 CJ2M PLC 进行集成，以实现整个包装生产线的协同工作。由于两种协议之间无法直接通信，因此需要使用塔讯 TX 131 - RE - DNS/ECS协议总线网关来实现 EtherCAT 从站到 DeviceNet 从站的协议转换。

步骤二：设备参数

塔讯 TX 131 - RE - DNS/ECS 协议总线网关

工作电压：24V DC

通信速率：EtherCAT 支持高达 100Mbps，DeviceNet 支持 125kbps、250kbps 和 500kbps

防护等级：IP20

输入输出点数：可根据实际需求配置

三菱 Q 系列 PLC（EtherCAT 主站）

处理器：高性能处理器

存容量：根据不同型号有所不同，最大可达数兆字节

通信接口：支持多种工业以太网协议，包括 EtherCAT

输入输出点数：可扩展性强，最多可连接数千个输入输出点

欧姆龙 CJ2M PLC（DeviceNet 主站）

处理器：高性能处理器

内存容量：最大可达数兆字节

通信接口：支持 DeviceNet、Ethernet/IP 等多种协议

输入输出点数：可根据需要进行扩展，最多可连接大量的输入输出设备

步骤三：配置过程

硬件连接

将塔讯 TX 131 - RE - DNS/ECS 协议总线网关的 EtherCAT 接口通过网线连接到三菱 Q 系列 PLC 的 EtherCAT 端口。确保网线连接牢固，避免松动导致通信故障。

将DeviceNet 转 EtherCAT网关的 DeviceNet 接口通过 DeviceNet 电缆连接到欧姆龙 CJ2M PLC 的 DeviceNet 端口。注意 DeviceNet 电缆的极性，确保正确连接。

为DeviceNet 转 EtherCAT网关提供 24V DC 电源，确保电源稳定可靠。

软件配置（三菱 Q 系列 PLC）

打开三菱 GX Works3 编程软件，创建一个新的项目。

在项目中添加 Q 系列 PLC 设备，并进行硬件组态。根据实际使用的模块，配置输入输出点数和通信接口。

在硬件组态中，添加 EtherCAT 主站模块，并将塔讯DeviceNet 转 EtherCAT网关作为 EtherCAT 从站设备添加到主站系统中。设置网关的设备参数，如设备名称、站地址等。

定义 EtherCAT 通信数据区，确定需要与网关进行交换的数据。可以根据实际需求，选择输入数据、输出数据或两者都进行交换。

编写 PLC 程序，实现对 EtherCAT 从站设备（即塔讯网关）的控制和数据读取。可以使用三菱的编程语言，如 Ladder Diagram（LD）、Structured Text（ST）等。

软件配置（欧姆龙 CJ2M PLC）

打开欧姆龙 CX - Programmer 编程软件，创建一个新的项目。

在项目中添加 CJ2M PLC 设备，并进行硬件组态。根据实际使用的模块，配置输入输出点数和通信接口。

在硬件组态中，添加 DeviceNet 主站模块，并将塔讯DeviceNet 转 EtherCAT网关作为 DeviceNet 从站设备添加到主站系统中。设置网关的设备参数，如站地址、波特率等。

定义 DeviceNet 通信数据区，确定需要与网关进行交换的数据。同样，可以根据实际需求，选择输入数据、输出数据或两者都进行交换。

编写 PLC 程序，实现对 DeviceNet 从站设备（即塔讯网关）的控制和数据读取。可以使用欧姆龙的编程语言，如 Ladder Logic（LL）、Function Block Diagram（FBD）等。

网关配置

打开DeviceNet 转 EtherCAT塔讯网关的配置软件，通过以太网接口连接到网关。

在配置软件中，设置网关的基本参数，如设备名称、IP 地址、子网掩码等。确保网关的 IP 地址与三菱 Q 系列 PLC 所在的网络段一致。

配置 EtherCAT 从站参数，包括站地址、通信速率等。确保这些参数与三菱 Q 系列 PLC 中设置的参数一致。

配置 DeviceNet 从站参数，如站地址、波特率等。确保这些参数与欧姆龙 CJ2M PLC 中设置的参数一致。

定义数据映射关系，将 EtherCAT 从站的数据映射到 DeviceNet 从站，反之亦然。可以根据实际需求，选择一对一映射、多对一映射或一对多映射。

系统测试

完成以上配置后，对整个系统进行上电测试。检查EtherCAT转DeviceNet网关、PLC 等设备是否正常启动，指示灯是否显示正常。

在三菱 Q 系列 PLC 中编写简单的测试程序，向 EtherCAT 从站（即塔讯网关）发送数据，并观察欧姆龙 CJ2M PLC 是否能够正确接收到通过网关转换后的数据。

在欧姆龙 CJ2M PLC 中编写测试程序，向 DeviceNet 从站（即塔讯网关）发送数据，并观察三菱 Q 系列 PLC 是否能够正确接收到通过EtherCAT转DeviceNet网关转换后的数据。

进行长时间的稳定性测试，模拟包装生产线的实际运行情况，检查系统在不同工况下的通信稳定性和可靠性。

步骤四：应用效果

通过使用塔讯 TX 131 - RE - DNS/ECS 协议总线网关，实现了三菱 Q 系列 PLC（EtherCAT 主站）与欧姆龙 CJ2M PLC（DeviceNet 主站）之间的无缝通信。在食品饮料包装生产线中，不同包装设备能够协同工作，提高了生产效率和产品质量。例如，在灌装过程中，EtherCAT 协议的高速控制设备能够精确控制灌装量，而 DeviceNet 协议的设备能够实时反馈包装状态，确保包装质量。同时，整个包装生产线的自动化程度得到了显著提高，减少了人工干预，降低了生产成本。

步骤五：总结与展望

本案例展示了塔讯 TX 131 - RE - DNS/ECS协议总线网关在食品饮料行业包装生产线中的成功应用。通过该网关，实现了不同工业总线协议之间的转换，解决了包装生产线中设备通信不兼容的问题。在未来，随着食品饮料行业的不断发展，对包装生产线的自动化和智能化要求将越来越高。EtherCAT转DeviceNet塔讯网关具有良好的扩展性和兼容性，能够满足不同包装设备的通信需求。同时，可以进一步优化网关的功能，如增加数据处理和分析功能，为食品饮料行业的生产管理提供更有力的支持。

审核编辑 黄宇