上層控制系統(tǒng)（如 TwinCAT、CodeSYS、歐姆龍、匯川等 PLC）使用 EtherCAT 協(xié)

議，而現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（如變頻器、流量計(jì)、傳感器、儀表等）使用 Modbus RTU 協(xié)議。兩者

協(xié)議不同，無(wú)法直接通信。

解決方案：使用 SG-ECAT-Modbus_4 網(wǎng)關(guān) 作為協(xié)議轉(zhuǎn)換的橋梁，實(shí)現(xiàn) EtherCAT 網(wǎng)絡(luò)

與 Modbus RTU 網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換。

解決方案步驟總覽

解決此問(wèn)題的核心流程如下，您可以根據(jù)您的具體應(yīng)用場(chǎng)景選擇不同的工作模式：

第一步：確定網(wǎng)關(guān)的工作模式

根據(jù)您的 Modbus 設(shè)備是主站還是從站，決定網(wǎng)關(guān)的 Modbus 端工作模式：

場(chǎng)景一：EtherCAT 主站 讀寫(xiě) Modbus RTU 從站（最常見(jiàn)）

連接：EtherCAT 主站（如 PLC） --(EtherCAT)--> 網(wǎng)關(guān) --(Modbus RTU)--> Modbus 從

站設(shè)備（如變頻器、儀表）。

網(wǎng)關(guān)模式：EtherCAT 端為從站，Modbus 端為主站。

工作方式：網(wǎng)關(guān)作為 Modbus 主站，會(huì)主動(dòng)輪詢連接在其上的 Modbus 從站設(shè)備，并將讀

取的數(shù)據(jù)映射到 EtherCAT 的輸入?yún)^(qū)，將 EtherCAT 主站下發(fā)的數(shù)據(jù)通過(guò) Modbus 寫(xiě)指令

發(fā)送給從站。

場(chǎng)景二：EtherCAT 主站 與 Modbus 主站 交換數(shù)據(jù)

連接：EtherCAT 主站（如 PLC） --(EtherCAT)--> 網(wǎng)關(guān) --(Modbus RTU)--> Modbus 主

站（如另一臺(tái) PLC、HMI）。

網(wǎng)關(guān)模式：EtherCAT 端為從站，Modbus 端也為從站。

工作方式：網(wǎng)關(guān)在 Modbus 側(cè)作為一個(gè)從站設(shè)備，等待 Modbus 主站來(lái)讀寫(xiě)其數(shù)據(jù)。這些

數(shù)據(jù)與 EtherCAT 主站共享。

第二步：硬件連接

電源：為網(wǎng)關(guān)提供 9-36V 直流電源（典型 12V）。

EtherCAT 連接：

將 EtherCAT 主站或上一個(gè)從站的輸出口（OUT） 連接到網(wǎng)關(guān)的輸入口（PORT1/IN）。

將網(wǎng)關(guān)的輸出口（PORT2/OUT） 連接到下一個(gè) EtherCAT 從站的輸入口或末端。

特別注意：EtherCAT 網(wǎng)口不是交換機(jī)，必須嚴(yán)格區(qū)分輸入和輸出，接反將無(wú)法通信。

Modbus 連接：

將網(wǎng)關(guān)的 M1-M4 口（RS485）通過(guò)線纜連接到您的 Modbus 設(shè)備。

正確連接 A/B（或+/–）信號(hào)線，并確保終端電阻和屏蔽等接線規(guī)范。

第三步：軟件配置（關(guān)鍵步驟）

這是實(shí)現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換的核心，需要使用網(wǎng)關(guān)廠商提供的配置軟件。

配置流程：

連接網(wǎng)關(guān)：用 USB 線連接電腦和網(wǎng)關(guān)的配置口，在軟件中選擇生成的串口并“打開(kāi)串口”。

配置各通道：網(wǎng)關(guān)有 4 個(gè)獨(dú)立的 Modbus 通道，需逐一配置。

基本串口參數(shù)：設(shè)置與 Modbus 設(shè)備一致的波特率、校驗(yàn)位、停止位（數(shù)據(jù)位固定 8）。

工作模式：選擇主機(jī)模式或從機(jī)模式（根據(jù)第一步確定）。

詳細(xì)參數(shù)設(shè)置：

若為 Modbus 主站（主機(jī)模式）：

設(shè)置輪詢參數(shù)：如輪詢空閑時(shí)間、應(yīng)答超時(shí)時(shí)間。

添加 Modbus 指令：這是最關(guān)鍵的一步。您需要為每個(gè)需要讀寫(xiě)的 Modbus 從站點(diǎn)添加指令。

從機(jī)地址：目標(biāo) Modbus 從站的站號(hào)。

功能碼：如 03（讀保持寄存器）、04（讀輸入寄存器）、06（寫(xiě)單寄存器）、16（寫(xiě)多寄

存器）。

寄存器地址：要讀寫(xiě)的 Modbus 寄存器起始地址。

寄存器長(zhǎng)度：要讀寫(xiě)的寄存器數(shù)量。

若為 Modbus 從站（從機(jī)模式）：

只需設(shè)置本網(wǎng)關(guān)的從站 ID（站號(hào)）即可。Modbus 主站將通過(guò)功能碼 03/04/16 來(lái)訪問(wèn)網(wǎng)關(guān)

的映射區(qū)。

計(jì)算數(shù)據(jù)映射：

完成所有通道配置后，點(diǎn)擊 “計(jì)算數(shù)據(jù)映射” 按鈕。

軟件會(huì)自動(dòng)計(jì)算出每條 Modbus 指令的數(shù)據(jù)在 EtherCAT PDO 中的具體位置（例如

Input[1.0-1.7] 對(duì)應(yīng) 0x6000 對(duì)象的第 1 字節(jié)）。

請(qǐng)務(wù)必記錄或截圖保存這個(gè)映射表，這是在 EtherCAT 主站配置 PDO 的依據(jù)。

下載配置：點(diǎn)擊“配置網(wǎng)關(guān)”，將參數(shù)下載到網(wǎng)關(guān)中。

第四步：EtherCAT 主站配置

在您的 PLC 或控制系統(tǒng)中（如 TwinCAT, CodeSYS, Sysmac Studio, AutoShop），需

要進(jìn)行以下操作：

安裝 ESI 文件：將官網(wǎng)下載的網(wǎng)關(guān) ESI 文件安裝到您的 EtherCAT 主站工具中。

掃描并添加從站：在 EtherCAT 網(wǎng)絡(luò)中掃描并找到 SG-ECAT-Modbus_4 網(wǎng)關(guān)。

配置 PDO：

根據(jù)第三步中“計(jì)算數(shù)據(jù)映射”得到的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，在 EtherCAT 主站中啟用相應(yīng)數(shù)量的 TPDO

（輸入）和 RPDO（輸出）。

每個(gè) PDO 固定為 16 字節(jié)。例如，如果映射結(jié)果顯示需要 30 字節(jié)的輸入，您就需要使能 2

個(gè) TPDO（共 32 字節(jié)）。

進(jìn)入 OP 模式：將配置下載到主站，確保網(wǎng)關(guān)狀態(tài)變?yōu)椤癘P”（運(yùn)行模式）。此時(shí)，SYS 指

示燈應(yīng)以 1Hz 頻率閃爍。

第五步：測(cè)試與監(jiān)控

在 EtherCAT 主站的 IO 映射區(qū)，根據(jù)數(shù)據(jù)映射表，查看從 Modbus 設(shè)備讀取的數(shù)據(jù)是否

正確，并嘗試寫(xiě)入數(shù)據(jù)控制 Modbus 設(shè)備。

觀察網(wǎng)關(guān)的 M1-M4 指示燈，在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)會(huì)閃爍。

故障排除與提示

無(wú)法通信：

檢查 EtherCAT 網(wǎng)線是否接反（PORT1 接上級(jí)輸出，PORT2 接下級(jí)輸入）。

檢查 Modbus 線纜 A/B 是否接反。

檢查 EtherCAT 主站和網(wǎng)關(guān) Modbus 側(cè)的串口參數(shù)（波特率等）是否配置正確。

數(shù)據(jù)錯(cuò)誤：

檢查 Modbus 指令中的從站地址、功能碼、寄存器地址和長(zhǎng)度是否正確。

核對(duì) EtherCAT 主站中使能的 PDO 數(shù)量是否滿足數(shù)據(jù)映射的總字節(jié)數(shù)要求。

恢復(fù)出廠設(shè)置：如果配置混亂，可按住恢復(fù)按鍵給網(wǎng)關(guān)重新上電，直到 SYS 燈快速閃爍后

松開(kāi)。

審核編輯 黃宇