一、案例背景

在新能源汽車蓬勃發展的當下，電池 PACK生產線的自動化和智能化水平至關重要。某新能源汽車電池制造企業的生產線中，部分電機采用了羅克韋爾自動化的PowerFlex系列變頻器，支持EtherNet/IP協議，以實現精確的速度和扭矩控制。而生產線的監控系統采用了施耐德電氣的Unity系列PLC作為Modbus TCP主站設備，用于集中監控和管理整個生產過程。為了實現變頻器與監控系統之間的數據交互，企業選用了遠創智控的YC-EIPM-TCP協議轉換網關。

二、硬件設備

施耐德 PLC：支持標準的Modbus TCP協議

羅克韋爾變頻器：支持標準的EtherNet/IP協議

遠創智控YC-EIPM-TCP協議網關：用于實現連接EtherNet/IP設備和網絡到Modbus TCP網絡系統。該網關可實現雙向數據交換，既允許現有的、低成本的EtherNet/IP設備集成到Modbus TCP網絡系統，也可提供來自Modbus TCP的數據給EtherNet/IP設備使用。

三、技術指標

在Modbus TCP一側為Modbus TCP Server；

功能碼：支持01H、02H、03H、04H、05H、06H、0FH、10H號功能；

在EtherNet/IP側，該設備將作為支持EtherNet/IP通訊掃描器。

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.

最大連接數：126個從站

供電：24VDC(±5％)，最大功率 3.5W

工作環境溫度：-25～55℃，濕度≤95%

防護等級：IP20

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四、設備配置及安裝

將遠創智控YC-EIPM-TCP網關安裝在控制柜內，接通 24V直流電源。

使用以太網網線將網關的 EtherNet/IP端口與羅克韋爾 PowerFlex變頻器的以太網接口相連。

同樣通過以太網網線將網關的 Modbus TCP端口連接到施耐德 Unity系列 PLC的以太網接口。

參數配置

打開遠創智控提供的網關配置軟件，通過以太網將配置計算機連接到網關的配置端口。

在 EtherNet/IP側，設置網關的 IP地址、子網掩碼和網關地址，確保與羅克韋爾 PowerFlex變頻器所在的網絡一致。同時，添加變頻器的設備描述文件，配置通信參數，如連接超時時間、心跳周期等。

創建工程

雙擊EIPscan軟件圖標

EIPscan Test Tool打開軟件，在彈出窗口選擇PC本機IP地址，如下圖：

選擇“OK”按鈕打開軟件，如下圖：

添加EIP模擬從站配置

通過TCP主站修改數據，觀察EIP側從站數據變化。

鼠標右擊選擇剛才選擇IP地址對應的電腦圖標，如圖所示：

在彈出菜單欄選項選擇第三項“Configure Assembly”，彈出窗口如下：

首先添加EIP從站對網關主站輸出數據長度，在“Instance”欄寫入值“100”、在第一格“Byte”欄寫入配置數據長度“2”、勾選“static”以及“Producing”選項，如圖所示：

點擊“Add”按鈕，將配置添加到數據確認區，如圖所示：

接著添加EIP從站對網關主站輸入數據長度，在“Instance”欄寫入值“150”、在第一格“Byte”欄寫入配置數據長度“2”、勾選“static”以及“Consuming”選項，如圖所示：

點擊“ADD”按鈕，將配置添加到數據確認區，如圖所示：

點擊“OK”按鈕，將EIP從站配置添加到軟件配置中，如圖所示：

在 Modbus TCP側，設置網關的 Modbus TCP從站地址，使其與施耐德 Unity系列 PLC的主站地址相匹配。配置數據映射關系，將變頻器的運行參數（如頻率、電流、電壓等）映射到 Modbus TCP的寄存器中。

TCP主站寫命令輸出，監控截圖：

EIP側從站數據輸入，監控截圖

通過EIP側從站修改數據，觀察TCP側主站數據變化。

EIP側模擬從站數據輸出，監控截圖：

TCP側主站數據輸入，監控截圖：

系統集成與功能實現

數據交互

遠創智控 YC - EIPM - TCP網關實現了羅克韋爾 PowerFlex變頻器與施耐德 Unity系列 PLC之間的數據透明傳輸。PLC可以實時獲取變頻器的運行狀態和參數，如電機的轉速、負載情況等，以便對生產過程進行精確監控和調整。

同時，PLC也可以通過網關向變頻器發送控制指令，如啟動、停止、調速等，實現對電機的遠程控制。

故障診斷與報警

當變頻器出現故障時，其故障信息會通過網關實時傳輸到 PLC。PLC根據預設的報警規則，及時發出聲光報警信號，提醒操作人員進行處理。

操作人員可以通過 PLC的監控界面查看故障詳情，快速定位故障原因，減少故障處理時間，提高生產線的可靠性和穩定性。

生產數據統計與分析

PLC收集到的變頻器運行數據可以存儲在數據庫中，用于生產數據的統計和分析。通過對電機的能耗、運行時間等數據的分析，企業可以優化生產流程，降低生產成本，提高生產效率。

項目效果

提高生產效率：通過實現變頻器與監控系統的無縫連接，生產線的自動化程度得到了顯著提高，生產效率提升了 18%。

降低維護成本：及時的故障診斷和報警功能，使得設備故障能夠得到快速處理，減少了設備停機時間，降低了維護成本。

優化生產管理：生產數據的統計和分析為企業的生產管理提供了有力支持，有助于企業制定更加科學合理的生產計劃和決策。

審核編輯 黃宇