當(dāng)EtherNet/IP遇見(jiàn)DeviceNet：一個(gè)網(wǎng)關(guān)搞定羅克韋爾PLC與臺(tái)達(dá)伺服
一、項(xiàng)目背景：為什么要這么折騰？
去年做個(gè)包裝生產(chǎn)線改造項(xiàng)目，客戶要求很明確：新增的幾臺(tái)伺服驅(qū)動(dòng)器必須用臺(tái)達(dá)的，因?yàn)槌杀究刂?。但主控PLC是羅克韋爾的CompactLogix，只認(rèn)EtherNet/IP。問(wèn)題是臺(tái)達(dá)那款伺服只帶了DeviceNet接口，怎么辦？
換伺服？成本超預(yù)算。換PLC？更不可能。最后方案很簡(jiǎn)單——中間加一個(gè)疆鴻智能(JH-EIP-DVN）網(wǎng)關(guān)，協(xié)議轉(zhuǎn)換。

二、系統(tǒng)長(zhǎng)什么樣？
整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)分成兩段：
- 上半段（管理層）：羅克韋爾PLC作為EtherNet/IP主站，網(wǎng)線連到網(wǎng)關(guān)的EtherNet/IP從站端口。PLC只管往網(wǎng)關(guān)發(fā)位置、速度指令，收狀態(tài)反饋。
- 下半段（設(shè)備層）：網(wǎng)關(guān)的DeviceNet主站接口，用一條DeviceNet總線，并聯(lián)掛了4臺(tái)臺(tái)達(dá)ASDA-A2伺服驅(qū)動(dòng)器。網(wǎng)關(guān)把PLC發(fā)來(lái)的指令翻譯成DeviceNet報(bào)文，再丟給伺服。
說(shuō)白了，網(wǎng)關(guān)就是個(gè)“翻譯官”，讓兩個(gè)本來(lái)不說(shuō)話的設(shè)備能聊起來(lái)。

三、接口特性：誰(shuí)當(dāng)老大，誰(shuí)當(dāng)小弟？
網(wǎng)關(guān)這塊我選的是DeviceNet做主站，EtherNet/IP做從站。為什么這么配？
- EtherNet/IP端是從站：羅克韋爾PLC是老大，它負(fù)責(zé)發(fā)起所有通信。網(wǎng)關(guān)老老實(shí)實(shí)等著被查詢就行，配置簡(jiǎn)單，不用操心PLC那邊改程序。
- DeviceNet端是主站：網(wǎng)關(guān)主動(dòng)輪詢底下4臺(tái)伺服。每臺(tái)伺服的站地址、波特率（我設(shè)的500kbps）在網(wǎng)關(guān)里配好，上電后自動(dòng)建立連接。
實(shí)際跑起來(lái)，EtherNet/IP的RPI（請(qǐng)求包間隔）我設(shè)的10ms，DeviceNet那邊輪詢周期大概5-8ms，包裝線速度每分鐘150包，完全夠用。
四、臺(tái)達(dá)伺服的技術(shù)參數(shù)
- 型號(hào)：臺(tái)達(dá)ASDA-A2-0421-L（400W）和 -1021-L（1kW）
- 編碼器：20-bit增量式，帶電池支持絕對(duì)位置
- 控制模式：位置模式，脈沖輸入那套不用了，全靠DeviceNet發(fā)目標(biāo)位置
- 關(guān)鍵參數(shù)：速度響應(yīng)帶寬550Hz，過(guò)負(fù)載能力300%（3秒）
用下來(lái)感覺(jué)臺(tái)達(dá)伺服的DeviceNet對(duì)象字典挺標(biāo)準(zhǔn)，網(wǎng)關(guān)掃描一遍就能自動(dòng)識(shí)別大部分參數(shù)，省了不少配置時(shí)間。
五、網(wǎng)關(guān)到底干了什么活？
網(wǎng)關(guān)最核心的工作就三件：
1. 數(shù)據(jù)映射：把PLC發(fā)來(lái)的EtherNet/IP數(shù)據(jù)包里的Assembly實(shí)例，對(duì)應(yīng)到DeviceNet的輸入輸出數(shù)據(jù)塊。比如PLC發(fā)的第0-3字節(jié)是目標(biāo)位置，網(wǎng)關(guān)直接轉(zhuǎn)到DeviceNet輸出。
2. 速率匹配：EtherNet/IP那邊10ms來(lái)一包，DeviceNet輪詢周期5ms，網(wǎng)關(guān)自己做緩沖，不會(huì)丟數(shù)據(jù)。
3. 故障透?jìng)鳎耗膫€(gè)伺服報(bào)警了，網(wǎng)關(guān)能通過(guò)EtherNet/IP把錯(cuò)誤碼傳給PLC，HMI上直接顯示“3號(hào)伺服過(guò)載”，維修工不用猜。

六、總結(jié)一下
這套方案跑了半年，沒(méi)出過(guò)通信故障。最大的體會(huì)是：別被協(xié)議不同嚇住，一個(gè)網(wǎng)關(guān)就能填坑。選網(wǎng)關(guān)時(shí)注意兩點(diǎn)：一是DeviceNet主站功能要完整，能同時(shí)帶多個(gè)從站；二是EtherNet/IP從站要支持Class 1 I/O連接，不然羅克韋爾PLC不認(rèn)。
另外有個(gè)小建議：第一次配這種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，先用Wireshark抓EtherNet/IP包，再用DeviceNet分析儀看總線報(bào)文，兩頭確認(rèn)數(shù)據(jù)對(duì)上了，再讓PLC那邊寫程序。別問(wèn)我怎么知道的——上電那一刻，看到伺服轉(zhuǎn)起來(lái)的感覺(jué)，真的很爽。

審核編輯 黃宇