EtherCAT&Profinet的总线转换

显示全部楼层 · 2024-1-9 09:07:16

EtherCAT&Profinet的总线转换

（西门子S7-1200与汇川H5U）

EtherCAT（以太网控制自动化技术）是一个开放架构，以以太网为基础的现场总线系统，其名称的CAT为控制自动化技术（Control Automation Technology）字首的缩写。EtherCAT是确定性的工业以太网，最早是由德国的Beckhoff公司研发。

PROFINET由PROFIBUS国际组织（PROFIBUS International，PI）推出，是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。

Profinet是西门子系列的，原来Profibus在以太网上跑的协议。EtherCat是在以太网上跑的CANopen协议。Profinet是西门子自己的生态，EtherCat是倍福最开始研究的，然后整个欧洲用的这个技术成立了一个联合。把这个技术推出来以后，靠着这个底层的芯片和底层芯片的授权控制市场，然后把EtherCat的生态做起来。EtherCat它更开放，Profinet它本身是西门子自己的生态。所以呢，这俩不是一个东西，然后也不是一套系统，但是它们都是基于以太网的现场实时总线。

如何转换呢？

这里用到西门子S7-1200与汇川H5U通过HT3S-PNS-ECS网关进行数据交换的来达到转换的母的。

使用到的软硬件列表如下：

n S7-1200, 使用 Portal Step7 V15软件

n 汇川H5U，使用AutoShop编程软件

n HT3S-PNS-ECS，使用ModScan 组态
2、汇川H5U组态

2.1 连接

电脑与汇川PLC的EtherCAT口连接，进行程序组态。

图1

打开AutoShop软件进行编程，新建一个项目，并选择相应的PLC，本文使用的H5U-A8系列。

图2
2.2 EthterCAT组态

在“工具箱”里找到Ethercat Devices，单击右键并选择“导入设备xml”

图3

打开后，出现选择界面，选择HT3S-PNS-ECS自带的XML文件，如下图所示。

图4

图5

注意：点击“确定”后，需要重启软件才能看到新添加的设备。

重新打开软件后，就可以在EtherCAT中看到新添加的设备，如下图所示。双击途中的“”Adapter“” 使其加入EtherCAT 中。

图6

添加结果如下图所示：

图7

在EtherCAT中找到Adapter，双击打开编辑界面。根据需要单击“槽配置”进行配置，也就是需要传送的数据。

图7

本文S7-1200需要从H5U读取10个Word，写入10个Word的数据。所以首先从右侧分别选择“Input 8 words”和“Onput 8 words”，然后通过“添加/变更”按钮添加到左侧，结果如下图：

图8
2.3 程序下载

配置后，下载程序到PLC。点击带蓝色向下箭头的按钮进行下载，如下图所示。

图9

点击后出现如下图所示的提示，点击确认进行程序下载。

图10
3、HT3S-PNS-ECS网关组态

Hi-TOP进行断电，Hi-TOP拨码8号位拨到OFF后再上电，使用网线将电脑与网关的EtherCAT接口连接，如图。

图11

将拨码的第8位拨到ON，此时网关处于配置状态，然后给网关供电如图。

图12

网关处于配置状态时，网关的EtherCAT接口使用 192.168.1.100的IP地址，用户可以使用标准的MODBUS主站软件进行连接，比如Modbus SCAN。

打开Modbus SCAN软件，点击菜单栏“Connection”——“Connect…”，在弹出的窗口中，如下图设置：

输入IP地址，点击“OK”

图13

Length选择为03

图14

用03H功能码，寄存器地址0~15可以用来设置网关的输入、输出长度，一共可以设置16个参数。所有的设置进行累加，得到网关的总输入、输出长度。可以设置的参数值，如下表所示：

参数值	定义	说明
1（0x0001）	输出1个word	EtherCAT主站输出1个word至网关
2（0x0002）	输出2个word	EtherCAT主站输出2个word至网关
4（0x0004）	输出4个word	EtherCAT主站输出4个word至网关
8（0x0008）	输出8个word	EtherCAT主站输出8个word至网关
16（0x0010）	输出16个word	EtherCAT主站输出16个word至网关
32（0x0020）	输出32个word	EtherCAT主站输出32个word至网关
257（0x0101）	输入1个word	网关上传1个word至EtherCAT主站
258（0x0102）	输入2个word	网关上传2个word至EtherCAT主站
260（0x0104）	输入4个word	网关上传4个word至EtherCAT主站
264（0x0108）	输入8个word	网关上传8个word至EtherCAT主站
272（0x0110）	输入16个word	网关上传16个word至EtherCAT主站
288（0x0120）	输入32个word	网关上传32个word至EtherCAT主站
513（0x0201）	输入、输出各 1个word	EtherCAT主站输出1个word至网关 + 网关上传1个word至EtherCAT主站
514（0x0202）	输入、输出各 2个word	EtherCAT主站输出2个word至网关+ 网关上传2个word至EtherCAT主站
516（0x0204）	输入、输出各 4个word	EtherCAT主站输出4个word至网关+ 网关上传4个word至EtherCAT主站
520（0x0208）	输入、输出各 8个word	EtherCAT主站输出8个word至网关+ 网关上传8个word至EtherCAT主站
528（0x0210）	输入、输出各 16个word	EtherCAT主站输出16个word至网关+ 网关上传16个word至EtherCAT主站
544（0x0220）	输入、输出各 32个word	EtherCAT主站输出32个word至网关+ 网关上传32个word至EtherCAT主站

4、S7-1200组态

4.1s7-1200连接

用网线连接电脑与s7-1200进行组态如图：

图15
4.2软件配置

（1）打开Portal Step7 V15软件进行1200与HT3S-PNS-ECS的配置。

在Portal Step7 V15中新建一个项目，通过“选项”——“管理通用站描述文件”添加网关的GSD文件。

图16

（2）选择GSD文件所在的目录，点击安装：

图17
4.3设备组态

（1）在“设备和网络”中添加网关，单击长按拖住移动到“网络视图”中：

图18

（2）在“设备和网络”——“网络视图”中，给网关分配PLC，构建Profinet链接：

图19

（3）在“项目树”——“设备”里，找到“在线访问”并双击打开；

图20

找网络接口Intel（R）...on双击打开，然后双击“更新可访问的设备”，找到可访问的设备。找到HI-TOP然后双击网关的图标，进入HI-TOP设备视图，设置网关的IP地址、子网掩码、设备名称

图21

图22

（4）在线访问----修改实际PLC和网关的IP地址和名称（IP地址要和实际的PLC地址在同一网段，名称要和网关一致），找到所要修改的plc双击打开，出现“在线和诊断”双击打开，在访问界面找到“功能”双击打开，对其进行“分配IP地址”“分配名称”。

图23
4.4进行Word配置

根据S7-1200需要从H5U读取10个Word，写入10个Word的数据，打开HI-TOP设备视图，从右侧“目录”——“模块”中拖动“10 Bytes In，10 BytesOut”到“设备预览”进行配置。’

图24

配置完成后进行程序下载，s7-1200即可实现与汇川H5U进行数据交换。

图25
5、运行结果

5.1进行两个界面的对比监控，打开监控表根据选择字节的地址进行监控

图26

5.2现场设备与接线

图27

END

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