本案例適用于高精度自動(dòng)化產(chǎn)線（如電子元件裝配線），通過西門子S7-1500 PLC（Profinet主站），經(jīng)Profinet轉(zhuǎn)EtherCAT網(wǎng)關(guān)（pn-ecat型）連接EtherCAT從站伺服驅(qū)動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)電機(jī)精準(zhǔn)定位控制。系統(tǒng)拓?fù)淙缦拢?/p>

[西門子S7-1516C PLC（Profinet主站）] ←Profinet電纜→ [pn-ecat網(wǎng)關(guān)（Profinet從站/EtherCAT主站）] ←EtherCAT電纜→ [EtherCAT伺服驅(qū)動(dòng)器（從站）]

核心硬件：S7-1516C PLC、pn-ecat工業(yè)級(jí)網(wǎng)關(guān)、匯川IS620N EtherCAT伺服驅(qū)動(dòng)器、工業(yè)交換機(jī)、屏蔽電纜。

PLC側(cè)組態(tài)配置（TIA Portal V18）

新建項(xiàng)目：打開TIA Portal，新建項(xiàng)目“PN-EC-Link”，添加S7-1516C PLC，設(shè)置PLC IP地址為192.168.20.209，子網(wǎng)掩碼255.255.255.0。導(dǎo)入GSD文件：在“硬件組態(tài)”界面，右鍵“添加新設(shè)備”，選擇“其他”→“網(wǎng)關(guān)”，導(dǎo)入pn-ecat網(wǎng)關(guān)的GSD文件，完成網(wǎng)關(guān)設(shè)備添加。

配置網(wǎng)關(guān)參數(shù)：設(shè)置網(wǎng)關(guān)設(shè)備名稱為“pn-ecat”，IP地址192.168.20.5（與PLC同網(wǎng)段），通信周期設(shè)為20ms（適配伺服控制實(shí)時(shí)性需求）。

關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)區(qū)：在網(wǎng)關(guān)屬性“過程數(shù)據(jù)”中，配置輸入?yún)^(qū)（IW68-IW64，用于接收伺服狀態(tài)）和輸出區(qū)（QW200-QW204，用于下發(fā)控制指令），保存組態(tài)并下載至PLC。

網(wǎng)關(guān)側(cè)配置

EtherCAT主站配置：在“EtherCAT設(shè)置”中，啟用EtherCAT主站模式，通信速率設(shè)為100Mbps全雙工，啟用“掃描從站”功能。從站掃描與映射：點(diǎn)擊“掃描從站”，軟件自動(dòng)識(shí)別EtherCAT伺服驅(qū)動(dòng)器，分配從站地址1。建立網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)區(qū)與伺服寄存器的映射：將伺服位置反饋映射至網(wǎng)關(guān)輸入?yún)^(qū)（對(duì)應(yīng)PLC IW68），將PLC控制指令映射至網(wǎng)關(guān)輸出區(qū)（對(duì)應(yīng)伺服控制寄存器）。參數(shù)保存：點(diǎn)擊“預(yù)運(yùn)行”，將參數(shù)寫入網(wǎng)關(guān)，重啟網(wǎng)關(guān)使配置生效。

聯(lián)動(dòng)調(diào)試

鏈路測(cè)試：PLC在線監(jiān)控，確認(rèn)網(wǎng)關(guān)通信狀態(tài)為“已連接”；網(wǎng)關(guān)軟件中查看EtherCAT從站狀態(tài)為“正?！薄９δ軠y(cè)試：通過PLC程序下發(fā)位置指令，伺服驅(qū)動(dòng)器按指令運(yùn)動(dòng)，PLC可實(shí)時(shí)讀取伺服位置反饋與運(yùn)行狀態(tài)，無丟包、延遲現(xiàn)象。

本案例通過標(biāo)準(zhǔn)化分步配置，實(shí)現(xiàn)了西門子PLC與EtherCAT從站設(shè)備的跨協(xié)議互聯(lián)，核心在于保障PLC、網(wǎng)關(guān)、從站的參數(shù)一致性（通信周期、地址、數(shù)據(jù)映射）。TIA Portal的GSD文件導(dǎo)入與網(wǎng)關(guān)組態(tài)軟件的從站映射是配置關(guān)鍵，適用于新建產(chǎn)線的規(guī)范部署，可有效保障系統(tǒng)實(shí)時(shí)性與穩(wěn)定性，為高精度運(yùn)動(dòng)控制場(chǎng)景提供可靠的跨協(xié)議解決方案。

審核編輯 黃宇