一、項目背景：新能源鋰電產線的通訊困境

在新能源行業的鋰電池極片軋機生產環節，某企業引入工業自動化產線升級，采用臺達 DVP-ES2 系列控制器（EtherCAT協議）負責軋輥壓力閉環控制，搭配歐姆龍 CJ2H 系列 PLC（DeviceNet 協議）管理極片傳輸與張力調節。因兩臺 PLC 分屬不同控制系統，需實現壓力參數與傳輸速度的實時協同，但缺乏直接通訊鏈路。原有 “中間繼電器 + 模擬量傳輸” 方案存在延遲大、精度低等問題，制約產線良率提升。新能源作為當前增速最快的前景行業之一，對工業物聯網設備的協同性提出了極高要求。

二、項目痛點

1.總線協議異構壁壘：臺達與歐姆龍 PLC 用 EtherCAT與DeviceNet協議轉換，但主站邏輯沖突無法直接互聯，需通過物聯網網關實現協議中轉，否則參數同步延遲超 80ms，極片厚度偏差達 ±5μm。

2.數據采集與追溯缺失：原有系統無專用數據采集器，壓力、速度等關鍵參數無法實時上傳，不符合鋰電池生產的可追溯性要求，存在質量管控盲區。

3.工業環境適應性差：車間高頻電機產生電磁干擾，傳統轉換設備丟包率超 3%，日均通訊中斷 2 次，每次停機損失超 2 萬元。

4.PLC 負載過載：額外編程實現數據轉發導致 PLC CPU 負載達 78%，急停響應延遲超 30ms，存在設備碰撞風險。

三、系統結構拓撲圖

四、塔訊 TX131-RE-DNS/ECS 網關功能簡介

塔訊 TX131-RE-DNS/ECS作為核心工業網關，該設備實現 EtherCAT 從站到 DeviceNet 從站的雙向轉換，關鍵功能包括：

·協議兼容：嚴格遵循 DeviceNet 與 EtherCAT 國際標準，支持 125/250/500kbps DeviceNet 速率及 100Mbps EtherCAT 傳輸。

·數據處理：內置高速處理器，每秒完成 1000 次以上數據轉換，轉換延遲≤20μs，支持 1000 點數據映射。

·工業適配：IP20 防護等級，寬壓 24VDC 供電，雙路電源隔離設計，抗電磁干擾能力符合工業標準。

·物聯擴展：支持數據本地緩存與邊緣計算，無縫對接工業物聯網平臺，實現遠程監控與診斷。

五、解決方案與實施過程

（一）方案設計

采用塔訊智能網關作為通訊樞紐，同時接入兩臺 PLC：網關 DeviceNet側作為歐姆龍 PLC 的從站，接收極片傳輸速度指令；EtherCAT 側作為臺達控制器的從站，反饋軋輥壓力數據，構建 “雙主站 - 單網關” 協同架構。

（二）實施步驟

1.硬件部署：網關 DeviceNet 側通過雙絞屏蔽線接入歐姆龍總線（終端電阻 120Ω，波特率 250kbps），EtherCAT 側經專用電纜連接臺達控制器，完成接地與抗干擾處理。

2.參數配置：通過網關配置軟件映射數據點 —— 歐姆龍的速度指令（D200）映射至網關 EtherCAT 輸出區，臺達的壓力反饋（IW100）映射至網關 DeviceNet 輸入區。

3.聯調測試：啟用網關 “心跳包” 功能，設置通訊中斷報警閾值，通過工業物聯網平臺監控數據傳輸狀態，反復校準同步精度。

六、應用效果與前后對比

（一）實施后效果

1.控制精度躍升：參數同步延遲降至 18μs，極片厚度偏差控制在 ±1.2μm 以內，良率從 93% 提升至 99.1%。

2.穩定性提升：連續運行 3 個月無通訊中斷，丟包率低于 0.1%，適配車間強電磁環境。

3.數據化升級：通過網關實現參數實時采集與上傳，滿足鋰電池生產追溯要求，運維響應時間縮短 60%。

（二）效果對比表

七、行業推薦與總結

新能源、半導體、智能物流是當前最具前景的工業自動化細分領域，其對異構設備互聯的需求極為迫切。本案例通過塔訊 TX131-RE-DNS/ECS智能網關打破總線協議壁壘，驗證了工業網關在設備協同中的核心價值。

項目表明，無需替換原有 PLC，借助專業協議轉換網關即可實現新舊系統的無縫融合，既降低升級成本，又快速提升產線智能化水平。隨著工業物聯網的深化，此類網關將成為連接設備層與云端的關鍵樞紐，為制造業數字化轉型提供高效、低成本的實現路徑。

審核編輯 黃宇