EtherNet/IP转Modbus TCP协议转换网关实现AB PLC与液位变送器通讯在液压站油箱的应用案例

项目背景
华东某大型橡胶机械制造商，在最新一代液压伺服压延机中，采用 Allen-Bradley（AB）CompactLogix系列 PLC做整站控制。该机液压站油箱选用德国 WIKA带陶瓷膜片的 Modbus TCP液位变送器（型号 FLC-MP-0…2.5 mH₂O，IP67，精度 ±0.25 %FS，自带 RJ45接口）。由于 CompactLogix 5380-L306ERM仅支持 EtherNet/IP扫描器功能，无法直接做 Modbus TCP Client，现场急需一台协议转换网关，把液位变送器的 Modbus TCP数据无缝送进 PLC。经过技术对比与实验室验证，最终选用北京捷米科技有限公司的JM-EIP-TCP工业级协议转换网关（24 VDC导轨安装，IP20，-45…85 ℃）。本文以该现场为蓝本，完整还原从设备选型、硬件接线、软件组态到在线调试的全过程，可为同类液压站或润滑站改造提供“开箱即用”级参考。

二、网络拓扑与角色分配

EtherNet/IP侧
• AB PLC：CompactLogix 5380-L306ERM，Studio 5000 V35，固件 35.011，单网口 192.168.1.10/24，作为 EtherNet/IP Scanner（主站）。
• JM-EIP-TCP协议转换网关：占用 192.168.1.20/24，网关出厂默认 EIP从站站号 1，输入/输出各 32 Word（64 Byte），支持 500 Byte大输入输出，本次仅用 4 Byte液位浮点 + 2 Byte状态。

Modbus TCP侧
• JM-EIP-TCP工业智能网关：网关内置 Modbus TCP Client（主站），端口 502，轮询间隔 100 ms，支持 01/02/03/04/05/06/15/16功能码。
• WIKA液位变送器：IP 192.168.1.30/24，Modbus从站地址 1，保持寄存器 40001-40002存放 IEEE-754液位值（单位 mm），40003存放温度诊断值，40004报警位。
拓扑采用星型，所有节点接入同一台西门子 SCALANCE XC208工业交换机，现场电缆为 CAT6A屏蔽跳线，保证 ≤90 m距离。

三、硬件接线与供电

导轨安装：液压站电控柜内 35 mm DIN导轨已预留 90 mm 空间，JM-EIP-TCP工业级协议转换网关卡扣一压即入。

电源：柜内 24 VDC/5 A冗余电源，网关功耗 3.5 W，实测电流 0.14 A；接线端子 +24 V接第 1脚，0 V接第 2脚，PE接第 3脚，带弹簧压片，无需冷压端。

接地：网关金属壳与柜体 PE通过 4 mm²黄绿线单点接地，屏蔽层在交换机侧集中接地，防止液压泵变频器谐波干扰。

状态灯：上电 2 s后 RUN常亮，EtherNet/IP侧 LINK绿灯亮，Modbus TCP侧 TX/RX黄灯 100 ms周期闪烁，现场一眼可知健康度。

四、软件组态（AB侧）

导入 EDS
捷米特官网下载 JM-EIP-TCP_V1.3.eds，拷贝到 Studio 5000 EDS目录，重启软件。

新建工程
机架 1756-L306ERM槽 0，版本 35，以太网端口名 “ENBT_1”。

添加网关
右键 Ethernet → New Module →选择 “JM-EIP-TCP” →设置 IP 192.168.1.20，输入 32 INT（64 Byte），输出 32 INT（64 Byte）。

映射标签
新建液位标签数组
Level_Real REAL;
Status INT;
使用 COP指令把 I.Data[0]拷贝到 Level_REAL，I.Data[2]给 Status，完成 0额外代码。

下载
在线 → Download → Go Online，PLC报 “Module Connected”，无警告。

五、网关配置（Modbus TCP主站侧）

连接
笔记本网口 192.168.1.99，Ping 192.168.1.20确认连通。

打开捷米特专用配置软件 JM_ConfigTool_V2.1.5，选择 “EtherNet/IP Slave → Modbus TCP Master”模板。

设置
•本侧 IP：192.168.1.20
•扫描间隔：100 ms
•超时：500 ms
•重试：2次

添加从站
点击 “Add Device” → IP 192.168.1.30，端口 502，站号 1。
命令行 1：Function 03，起始 0（40001），长度 4寄存器，数据类型 Float ABCD，映射到 EIP输入寄存器 0-1。
命令行 2：Function 03，起始 4（40005），长度 1寄存器，数据类型 UINT，映射到 EIP输入寄存器 2。

生成 .dds
点击 “Build” →生成 JM_EIP_TCP_Project.dds，再 “Download” →网关 RUN灯闪 3次后常亮，配置固化。

监控
软件自带 Modbus Poll窗口，可实时看到 40001=0x41C8 0000（对应 25.0 mm），与 WIKA头 LCD显示一致，证明 Modbus侧已通。

六、联调与压力测试

空罐标零
关闭进油阀，启动排油泵，待液位降至 0 mm，PLC侧 Level_Real显示 0.02 mm，误差 <0.1 %。

满罐标满
开启补油泵至 2000 mm，PLC显示 2003 mm，与标尺对照误差 3 mm，在变送器标称精度内。

快速波动测试
液压缸反复高速往返，液位在 800-1400 mm间 2 Hz变化，PLC趋势图平滑无断点，Modbus轮询 100 ms无丢包。

断线重连
拔掉变送器网线 5 s，网关 TX/RX灯灭；恢复后 2 s自动重连，PLC状态字 bit0由 1→0→1，系统未报故障。

供电瞬断
用 24 V开关电源重复通断 20次，网关 3 s内重新上线，CompactLogix未出现 “Connection Timeout”红叉。

七、结论
通过捷米特 JM-EIP-TCP工业级协议转换网关，本案例在一天内即完成硬件安装、软件组态及 Fat验收，成功把仅支持 Modbus TCP的 WIKA液位变送器无缝接入 AB EtherNet/IP控制系统，既保护了原有投资，又为后续数字化采集奠定了标准以太网基础。该方案可复制到任何采用 AB PLC的润滑站、冷却站、乳化液箱及水处理箱，为 OEM和终端用户提供了一条“低成本、高可靠、快实施”的协议融合捷径。

审核编辑 黄宇