CC-Link IE轉(zhuǎn)CANOPEN網(wǎng)關(guān)在紡織機(jī)械與HMI中的應(yīng)用

協(xié)議轉(zhuǎn)換背景

CC-Link IE是基于以太網(wǎng)的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)，帶寬高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)，常用于三菱電機(jī)等PLC系統(tǒng)。CANOPEN則廣泛應(yīng)用于變頻器、遠(yuǎn)程I/O及傳感器節(jié)點(diǎn)，成本低、布線靈活。兩者在物理層與數(shù)據(jù)封裝方式上完全不同，需要通過(guò)網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)映射與轉(zhuǎn)發(fā)。

疆鴻智能JH-COP-CCLKIE作為協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)，內(nèi)部完成CC-Link IE從站與CANOPEN主站的角色切換。左側(cè)連接三菱R系列或L系列PLC，右側(cè)掛載CANOPEN設(shè)備，最大支持128條TPDO/RPDO映射，轉(zhuǎn)換延遲控制在5ms以?xún)?nèi)。

電器參數(shù)

供電：24VDC(±5%)，最大功率3.5W

工作環(huán)境溫度：-45～85℃，濕度≤95%

防護(hù)等級(jí)：IP20

安裝方式: DIN-35mm導(dǎo)軌

HMI技術(shù)參數(shù)

本項(xiàng)目中人機(jī)界面選用威綸通MT8102iQ，10.1英寸TFT屏，1024×600分辨率，內(nèi)置兩個(gè)獨(dú)立以太網(wǎng)口。其中一個(gè)網(wǎng)口直連CC-Link IE網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)標(biāo)簽方式讀取PLC內(nèi)部D寄存器；另一個(gè)網(wǎng)口用于程序下載和視頻監(jiān)控。HMI通過(guò)CANOPEN與網(wǎng)關(guān)的上位配置接口協(xié)同，實(shí)時(shí)顯示轉(zhuǎn)換狀態(tài)和總線負(fù)載率。

紡織機(jī)械應(yīng)用案例

某紡織廠噴氣織機(jī)車(chē)間，原有36臺(tái)豐田JAT710織機(jī)，每臺(tái)配備三菱FX5U PLC和本地操作面板。車(chē)間希望將織機(jī)轉(zhuǎn)速、緯密、停臺(tái)原因等數(shù)據(jù)集中到中控室，同時(shí)保留現(xiàn)場(chǎng)CANOPEN端子臺(tái)監(jiān)測(cè)探緯器、儲(chǔ)緯器及電磁閥狀態(tài)。

實(shí)施前，每臺(tái)織機(jī)單獨(dú)運(yùn)行，值班人員每2小時(shí)抄表一次?？棛C(jī)與織機(jī)之間無(wú)數(shù)據(jù)交互，停機(jī)故障需現(xiàn)場(chǎng)排查。

實(shí)施時(shí)，在每臺(tái)織機(jī)電控箱內(nèi)安裝JH-COP-CCLKIE網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)的CC-Link IE端口連接FX5U內(nèi)置以太網(wǎng)口，CANOPEN端口接入已有的三墾變頻器和國(guó)產(chǎn)探緯傳感器。網(wǎng)關(guān)將CANOPEN側(cè)的張力、氣壓值映射為CC-Link IE的輸入數(shù)據(jù)，PLC程序無(wú)需改動(dòng)。中控室部署一臺(tái)HMI，通過(guò)交換機(jī)與所有網(wǎng)關(guān)的以太網(wǎng)口環(huán)網(wǎng)連接。

實(shí)施后，中控HMI可輪巡顯示任意一臺(tái)織機(jī)的實(shí)時(shí)效率、緯停次數(shù)和當(dāng)前品種。當(dāng)某臺(tái)織機(jī)發(fā)生緯停，HMI自動(dòng)彈出對(duì)應(yīng)機(jī)臺(tái)號(hào)及故障代碼。值班人員從每班3人巡檢減至1人監(jiān)控，故障響應(yīng)時(shí)間從平均8分鐘降至90秒以?xún)?nèi)。同時(shí)，利用HMI的歷史趨勢(shì)圖分析儲(chǔ)緯器退繞曲線，提前預(yù)警了三起軸承磨損導(dǎo)致的停機(jī)。

總結(jié)

JH-COP-CCLKIE網(wǎng)關(guān)解決了三菱CC-Link IE系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)CANOPEN設(shè)備之間的異構(gòu)組網(wǎng)難題。在紡織場(chǎng)景中，不改變?cè)蠵LC程序和傳感器布線，即可將分散數(shù)據(jù)統(tǒng)一至HMI監(jiān)控。實(shí)際項(xiàng)目驗(yàn)證，該方案顯著降低了維護(hù)人力，提升了故障定位效率，是存量設(shè)備數(shù)字化改造的實(shí)用路徑。

審核編輯 黃宇