EtherCAT转EtherNet/IP协议转换网关实现罗克韦尔PLC与库卡机器人连接通讯的配置案例

EtherCAT转EtherNet/IP实现罗克韦尔ControlLogix与库卡KR C4机器人的实时运动同步

EtherCAT转EtherNet/IP构建罗克韦尔PLC对库卡机器人的高精度扭矩反馈网络

EtherCAT转EtherNet/IP打通库卡机器人与罗克韦尔PLC的安全联锁机制

EtherCAT转EtherNet/IP实现库卡机器人坐标数据批量接入罗克韦尔Studio 5000系统

EtherCAT转EtherNet/IP驱动罗克韦尔PLC与库卡机器人的微秒级时钟同步

EtherNet/IP转EtherCAT构建罗克韦尔PLC与机器人的冗余通信链路

EtherNet/IP转EtherCAT支持库卡机器人参数远程写入罗克韦尔数据库

EtherNet/IP转EtherCAT实现多台库卡机器人与罗克韦尔PLC的群控组网

EtherNet/IP转EtherCAT解决罗克韦尔PLC与库卡机器人的协议兼容

EtherNet/IP转EtherCAT实现机器人故障诊断数据直传罗克韦尔MES系统                                              

一、案例背景

在新能源汽车产业蓬勃发展的当下，电池模组生产线的自动化和智能化水平至关重要。某知名新能源汽车电池制造商的生产线中，采用了罗克韦尔自动化的ControlLogix系列PLC作为EtherNet/IP协议主站，负责整体的生产流程控制和数据管理。而生产线中的多台库卡机器人作为EtherCAT协议从站设备，承担着电池模组的搬运、装配等关键任务。为实现PLC与机器人之间的高效通信，该企业选用了远创智控的YC-ECTM-EIP协议转换网关。

二、硬件设备

• 罗克韦尔1500PLC：支持标准的EtherNet/IP协议
• 库卡机器人：支持标准的EtherCAT协议
• 远创智控YC-ECTM-EIP协议网关：用于实现实现EtherNet/IP网络与EtherCAT网络之间的数据通讯，即EtherNet/IP和EtherCAT网络之间无缝内部连接

三、技术指标

Ø  ECTM-EIP在EtherNet/IP一侧为EtherNet/IP从站，在EtherCAT一侧为EtherCAT主站；

Ø  EtherNET/IP最多支持500个字节

Ø  支持拓扑查看器、诊断检测、自动扫描

Ø  支持EtherNet/IP协议；

Ø  支持最大的输入字节数为1500字节，最大的输出字节为1500字节；

Ø  供电：24VDC(±5％)，最大功率3.5W ；

Ø  工作环境温度：-25～55℃，湿度≤95%；

四、设备配置及安装

• 将远创智控YC-ECTM-EIP网关安装在控制柜内，接通24V直流电源。
• 使用以太网网线将网关的EtherNet/IP端口与罗克韦尔 ControlLogix PLC 的以太网接口相连。
• 通过EtherCAT网线将网关的EtherCAT端口与库卡机器人的EtherCAT接口连接，构建起通信链路。

参数配置

• 运用远创智控提供的专业配置软件，对网关进行参数设置。在 EtherNet/IP 侧，设定网关的 IP 地址、子网掩码等网络参数，确保与罗克韦尔 PLC 所在网络一致。同时，添加 PLC 的设备描述文件，配置通信周期和超时时间等参数。

 确认计算机与PLC已经建立网络连接，PLC上电后，打开 BOOTP DHCP TOOL软件，

如果第一次打开，在“Tools”（工具）下选择“Networks Setting”（网络设置），输入子网掩码；

如果网络上存在尚未配置的IP地址的PLC模块，工具对话框将会显示该模块的MAC地址，且不断的被刷新；

双击MAC地址设备请求，弹出“New Entry”对话框，在“IP Address”处填写IP地址，点击OK；

RSLinx Classic建立计算机与PLC连接

配置以太网通讯驱动

双击图标，打开软件，在RSLinx软件中配置通讯驱动程序，从 “Communications”（通讯）下拉菜单中选择“Configure Drivers”（配置驱动程序），将出现“Configure Drivers”对话框（在添加新驱动程序之前，确认满足以下条件：工作站正确配置工作站的IP地址和其他网络参数，正确连接到EtherNet/IP网络）；

从“Available Driver Types”（可用的驱动程序类型）下拉菜单中选择“EtherNet/IP Driver”（EtherNet/IP驱动程序）或者“Ethernet devices”（以太网设备），然后点击“Add New…”（新加）；

将显示“ Add New RSLinx Classic Driver”（添加新RSLinx Classic驱动程序）对话框；可以修改新的驱动程序名称，此例子接受缺省名字（AB_ETHIP-2）然后单击OK;

新的驱动程序AB ETHIP - 2 A-B Ethernet RUNNING在Configured Drivers列表里，如下图，点击Close；

点击Communication下拉菜单的RSWho或者点击RSWho图标，弹出RSWho对话框，显示控制网络的树状浏览画面，双击AB_ETHIP-2,Ethetnet验证刚才配置的AB_ETHIP驱动能否与Logix控制器或者网关设备进行通讯；（如果有设备的通讯状态出错，例如一个被认可的设备被拔掉，设备显示带红色X，表明RSWho原先认可，但现在无法找到）；

可使用RSLinx软件（或者Studio 5000）修改通讯模块的IP地址，右击EtherNet/IP模块，选择Module Configuration（模块配置）

单击Port Configuration（串口配置）选项卡，修改完成后点击确认；

 在 EtherCAT 侧，设置网关的从站地址，使其与库卡机器人的通信地址相匹配。根据机器人的工作需求，配置数据传输格式和映射关系，确保数据准确无误地传输。

 配置树窗口将当前项目配置显示为一个具有所有PDO条目的树。即整个EtherCAT网络设备，从站显示名称包括从站设备的Device Name以及EtherCAT Address；

新建一个项目工程，配置软件自动加载Master，EtherCAT网络分支通过图标展开和折叠，如图所示：

图1-4-28   网络分支展开\折叠

通过单击配置树中的每个从站项目，使其属性显示在配置窗口中，如图所示：

图1-4-29   从站配置信息显示

 配置窗口

配置窗口用于显示和编辑下列主站对象和从站信息面板对象的属性，该窗口根据选择的对象不同而改变其视图；

(1)     主站（Master）

五、系统集成与功能实现

• 远创智控YC-ECTM-EIP网关实现了罗克韦尔PLC与库卡机器人之间的数据透明传输。PLC 能够实时获取机器人的位置、姿态、运行状态等信息，同时向机器人发送控制指令，如运动轨迹、速度等参数。
• 通过这种高效的数据交互，生产线能够根据实际生产情况及时调整机器人的工作任务，提高生产效率和灵活性。

协同作业

• 在电池模组装配过程中，罗克韦尔 PLC 通过网关协调多台库卡机器人的动作。例如，一台机器人负责将电池模组搬运到指定位置，另一台机器人进行精确的装配操作。各机器人之间的动作配合紧密，误差控制在极小范围内，大大提高了装配质量。

故障诊断与预警

• 网关实时监测通信状态和设备运行情况，一旦发现异常，立即将故障信息反馈给罗克韦尔 PLC。PLC 根据预设的故障处理策略，及时采取措施，如暂停生产线、发出警报等，避免故障扩大化，减少停机时间。

六、项目效果

• 提高生产效率：通过实现 PLC 与机器人的高效通信和协同作业，生产线的生产效率提高了 25% 以上，大大缩短了电池模组的生产周期。
• 提升产品质量：精确的控制和紧密的协同使得电池模组的装配精度大幅提高，产品次品率降低了 15%，提高了企业的市场竞争力。
• 降低维护成本：及时的故障诊断和预警功能，使得设备维护人员能够快速定位和解决问题，减少了设备的维修时间和成本。

·        （具体内容配置过程及其他相关咨询可联系杨工。）