案例背景
随着智能制造理念的推进,设备之间的协同工作变得越来越重要。例如,在机器人自动化焊接生产线中,电机驱动的焊接机器人需要与其他设备协同工作,这就要求负责电机控制的变频器和控制整个生产线流程的PLC能够相互通信。捷米特JM-PNM-ECT可以实现西门子SINAMICS G120变频器与汇川H5U的通信,使设备更好地融入智能制造系统,提高生产效率和产品质量。通过这种跨品牌、跨协议的通信,能够优化资源配置,实现对生产过程的精细控制。
设备介绍
1.捷米特JM-PNM-ECT
能够实现 Profinet控制器和 EtherCAT从站设备之间的数据通信,并可连接到 Profinet (RT和 IRT)网络,支持 Profinet接口的仪表、I/O模块、电机、伺服驱动器、传感器、执行器、变频器、触摸屏和 HMI等人机界面与 EtherCAT接口的倍福、欧姆龙等 PLC通讯。与NT151-RE-RE有相同功能,可以进行替换。支持 EtherCAT从站热插拔,即在线更换功能,可在不影响系统正常运行的情况下,对 EtherCAT从站设备进行更换或维修,提高了系统的可维护性和灵活性。
2.西门子 SINAMICS G120变频器
采用先进的脉宽调制 IGBT威廉希尔官方网站 和创新的电路设计,功率模块 PM250能够将负载的动能回馈到电网,实现能量的再生利用,大大提高了能源利用效率,降低了能源消耗和运行成本,同时也有助于减少对环境的影响。SINAMICS G120变频器凭借其出色的性能和高度的灵活性,在众多工业领域得到了广泛的应用,如机械制造、汽车、纺织、印刷、包装、化工、风机、泵、压缩机、输送机等,是一款通用型的驱动解决方案,能够满足各种不同的工业驱动需求,帮助用户提高生产效率、降低能源消耗、提升设备可靠性和运行稳定性。
3.汇川 H5U
采用四核处理器,具备纳秒级指令处理速度,可实现更精准的运动控制以及更稳定的过程控制,从而有效提升设备的运行效率和控制精度。汇川 H5U广泛应用于各种工业控制场景,如生产线控制、设备监控、数据采集与分析等,适用于机械制造、食品饮料、包装印刷、物流仓储等众多行业,可帮助企业实现设备的自动化控制、生产过程的优化升级以及数据的高效管理,有效提高生产效率、降低生产成本、提升产品质量和企业的市场竞争力
配置连接方案
3.1配置模块
1. 正确连接电源,通过PN口将ECS-PNM与PC相连,给ECS-PNM上电;
2. 打开PROFINET Manager,根据需求在配置软件中进行配置,包PN主站、从站属性参数等;
3. 在PROFINET Manager中配置相应的组态,包括要配置的模块,目标设备的 IP地址及设备名称;
4. 点击工具栏中的“生成程序”、“下载 程序”按钮,将配置下载到ECS-PNM中
5. 等待大约 10秒目标设备会与 ECS-PNM之间建立连接,此时PN指示灯灯常亮。
3.2软件安装
1.双击安装包,提示使用PROFINET Manager安装程序,点击下一步;
2.弹出对话框如下图所示,选择安装位置,点击下一步;
3.选择是否创建桌面快捷方式,点击安装
4.安装完毕
3.3通信配置
1.点击操作-----通讯,或者点击快捷栏操作输入设备的IP地址如下图所示,点击搜索
2.点击搜索,开始搜索设备,并显示设备IP地址和MAC地址,如下图所示 :
3.4下载文件
1.点击“操作”,选择下载配置,或者点击快捷键进行下载,等待下方消息栏出现“下载完成”,如下图所示,即工程已被下载到设备中。
3.5打开/保存文件
1在工具栏中点击“文件”-“保存”,弹出对话框中选择保存路径,输入文件名称,点击保存即可;
2.在工具栏中点击“文件”-“打开”,弹出对话框中查找文件路径并选择文件,点击打开文件即
3.6 EtherCAT侧参数设置步骤
1.创建工程
(1)打开TwinCAT XAE Shell,选择文件,选择新建,选择项目后,点击项目,如下图所示 :
(2)在点击项目完成后,会弹出对话框,点击左侧TwinCAT Projects,接着点击TwinCAT XAE Project (XML format),配置下方项目名称、路径等信息,点击确定。如下图所示 :
(3)项目创建完成后,进入如下图所示界面 :
2 .ESI文件安装
(1)准备相应 的ESI文件,将ESI文件放入C盘TwinCAT目录中,进入C盘选择TwinCAT→3.1→Config→I/O→EtherCAT将模块的XML复制到EtherCAT的文件中,如下图所示 :
3.设备组态
(1)侧菜单栏I/O,选择Devices,右键,选择添加新项,如下图所示 :
(2)加新项后,弹出对话框,点击EtherCAT Master,右下角选择PC only,选择完成后,点击OK如下图所示 :
(3)完成主站后,会弹出选择网卡对话框,选择以太网卡,点击OK,如下图所示 :
(4)置完成后,如下图所示 :
(5)击Device1,选择Scan,搜索所连接I/O设备,(需将PC网口跟模块输入网口连接)如下图所示 :
(6)Scan完成后,Device 1下面会自动出现所连接的模块
(7)块侧配置已经完成,点击Device 1→On Line,可以看到此时模块处于SAFE OP状态,如下图所示 :
(8)点击上方FREE RUN按钮让模块设备处于OP状态,如下图所示:
总结
在众多实际工业应用场景中,如自动化生产线、智能仓储系统、机器人工作站等,这种跨品牌设备间的高效通讯使得整个生产系统能够实现高度协同、高效运转。例如,在自动化机械加工生产线中,汇川H5UPLC作为核心控制单元,负责统筹协调生产线各个环节的设备运行,包括物料输送、加工设备启停、刀具切换等。而西门子SINAMICS G120变频器则精准控制加工设备中的电机运行,通过使用捷米特JM-PNM-ECT使设备实时通讯,根据加工工艺要求动态调整电机的转速与转矩。PLC根据传感器反馈的物料位置、加工状态等信息,及时向变频器发送控制指令,实现加工过程中速度与转矩的优化匹配,有效提高了加工精度与生产效率,降低了设备故障率与能源消耗,显著提升了整个生产线的自动化程度与生产效能。
审核编辑 黄宇
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