借助EtherNet/IP转Modbus TCP达成三菱变频器与MES系统通讯配置实例

借助EtherNet/IP转Modbus TCP达成三菱变频器与MES系统通讯配置实例借助EtherNet/IP转Modbus TCP达成三菱变频器与MES系统通讯配置实例(图1) 

一、案例背景

  在一家专注于汽车零部件生产的工厂内,生产线上配备了一批三菱变频器,它们肩负着精确调控各类生产设备电机转速的关键任务,像车床、铣床等设备的主轴电机,都依赖这些变频器实现精准运转。


  而工厂所采用的制造执行系统(MES),基于MODBUS TCP协议运行。该系统在生产流程中扮演着核心角色,它需要实时获取三菱变频器的运行数据以及状态信息。通过这些数据,MES系统能够更为科学、高效地进行生产调度,合理安排生产任务与资源分配,同时也能对设备进行全方位管理,及时察觉潜在问题并采取相应措施,确保生产过程的顺畅与稳定。


二、硬件设备

· 三菱变频器:支持标准的EtherNet/IP协议

· 工厂的制造执行系统(MES):支持标准的MODBUS TCP协议

· 捷米特JM-EIPM-TCP协议网关:实现连接EtherNet/IP设备和网络到Modbus TCP网络系统。该网关可实现双向数据交换,既允许现有的、低成本的EtherNet/IP设备集成到Modbus TCP网络系统,也可提供来自Modbus TCP的数据给EtherNet/IP设备使用。

三、设备配置及安装

三菱变频器:分布在各个生产区域,控制着不同电机的转速,每个变频器都配备了 EtherNet/IP 通信模块,通过以太网网络与其他设备进行通信,内部存储了电机的实时转速、输出电流、输出电压、运行状态等参数。

捷米特JM-EIPM-TCP网关:捷米特JM-EIPM-TCP协议转换模块具有两个独立的以太网接口,一个接口用于连接三菱变频器所在的 EtherNet/IP 网络,另一个接口则连接 MES 系统所在的 MODBUS TCP 网络。

MES 系统:基于MODBUS TCP协议的MES系统运行在工厂的服务器上,负责生产计划的制定、生产过程的监控和设备的管理等。

 借助EtherNet/IP转Modbus TCP达成三菱变频器与MES系统通讯配置实例(图2)

四、技术指标

Ø Modbus TCP一侧为Modbus TCP Server;

Ø 功能码:支持01H02H03H04H05H06H0FH10H号功能;

Ø EtherNet/IP侧,该设备将作为支持EtherNet/IP通讯扫描器。

Ø 支持波特率:10kbit/s, 20kbit/s, 50kbit/s, 100kbit/s, 125kbit/s, 250kbit/s, 500kbit/s, 800kbit/s, 1Mbit/s,其它波特率可以定制.

Ø 最大连接数:126个从站

Ø 供电:24VDC(±5%),最大功率3.5W

Ø 工作环境温度:-25~55℃,湿度≤95%

Ø 防护等级:IP20

借助EtherNet/IP转Modbus TCP达成三菱变频器与MES系统通讯配置实例(图3) 

五、配置步骤

EtherNet/IP侧配置:捷米特JM-EIPM-TCP网关模块的 EtherNet/IP 侧进行参数设置,输入三菱变频器的 IP 地址范围。根据三菱变频器的 EtherNet/IP 通信手册,确定数据标签的访问方式,设置关键参数的读取规则,包括数据长度和数据更新周期。

 

1) 创建工程

双击EIPscan软件图标借助EtherNet/IP转Modbus TCP达成三菱变频器与MES系统通讯配置实例(图4)EIPscan Test Tool打开软件,在弹出窗口选择PC本机IP地址,如下图:

借助EtherNet/IP转Modbus TCP达成三菱变频器与MES系统通讯配置实例(图5) 

选择OK”按钮打开软件,如下图:

借助EtherNet/IP转Modbus TCP达成三菱变频器与MES系统通讯配置实例(图6) 

1)添加EIP模拟从站配置

鼠标右击选择刚才选择IP地址对应的电脑图标,如图所示:

借助EtherNet/IP转Modbus TCP达成三菱变频器与MES系统通讯配置实例(图7) 

在弹出菜单栏选项选择第三项Configure Assembly”,弹出窗口如下:

借助EtherNet/IP转Modbus TCP达成三菱变频器与MES系统通讯配置实例(图8) 

首先添加EIP从站对网关主站输出数据长度,在“Instance”栏写入值“100”、在第一格“Byte”栏写入配置数据长度“2”、勾选“static”以及“Producing”选项,如图所示:

借助EtherNet/IP转Modbus TCP达成三菱变频器与MES系统通讯配置实例(图9) 

点击Add”按钮,将配置添加到数据确认区,如图所示:

借助EtherNet/IP转Modbus TCP达成三菱变频器与MES系统通讯配置实例(图10) 


点击OK”按钮,将EIP从站配置添加到软件配置中,如图所示:

借助EtherNet/IP转Modbus TCP达成三菱变频器与MES系统通讯配置实例(图11) 

MODBUS TCP侧配置:设置模块自身的 IP 地址和 MODBUS TCP 端口号,将从变频器读取的电机转速参数映射到 MODBUS TCP 的保持寄存器中,如将电机转速参数映射到地址 40001,输出电流映射到 40002、输出电压映射到 40003 等。


· MODBUS TCP侧Modbus Poll软件在线观察,所有命令界面无报错信息显示,Err指示数字不变化则通讯正常,如图所示:

 借助EtherNet/IP转Modbus TCP达成三菱变频器与MES系统通讯配置实例(图12)

MES系统配置:MES系统中添加新的MODBUS TCP设备,设备地址设置为JM-EIPM-TCP模块的IP地址。根据数据映射关系,在MES系统中配置对应的数据显示项和监控界面。

· 、运行与测试

  开启捷米特JM-EIPM-TCP网关模块与MES系统,操作人员即刻将目光聚焦于MES系统的各个数据显示窗口,密切留意是否有数据更新迹象。随后,对三菱变频器展开操作,有针对性地调整电机转速。在此过程中,大家全神贯注地观察MES系统中转速显示窗口,确认其数据是否随着变频器的操作实时变动。与此同时,严格检查输出电流、电压等其他关键参数的显示,确保数据准确无误。


  实践证明,凭借捷米特JM-EIPM-TCP网关模块的卓越性能,成功搭建起三菱变频器与MES系统之间稳定、高效的通信桥梁。借助这一桥梁,MES系统能够实时、精准地获取变频器的运行参数,为生产过程提供了强有力的监控支持。生产管理人员据此能够更加及时、全面地掌握生产动态,显著提升了生产过程的监控效率与管理水平,有力保障了生产活动的高效、稳定运行。(具体内容配置过程及其他相关咨询可联系杨工。)