ETHERCAT轉(zhuǎn)PROFIBUS網(wǎng)關(guān)連接支持ethercat總線的PLC

捷米JM-DP-ECT，是自主研發(fā)的一款PROFIBUS從站功能的通訊網(wǎng)關(guān)，它的主要功能是將ETHERCAT設(shè)備接入到PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)中。

JM-DP-ECT這個小小的網(wǎng)關(guān)可不簡單，連接到PROFIBUS總線中做為從站使用，連接到ETHERCAT總線中做為從站使用。

1.2技術(shù)參數(shù)

1.2.1 PROFIBUS-DP技術(shù)參數(shù)

●網(wǎng)關(guān)協(xié)議符合GB/T 20540-2006：測量和控制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信工業(yè)控制系統(tǒng)用現(xiàn)場總線第3部分：PROFIBUS規(guī)范。

●網(wǎng)關(guān)做為PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)從站，支持的波特率：9.6Kbps~12Mbps。

●支持的數(shù)據(jù)長度：輸入≤244字節(jié)，輸出≤244字節(jié)，輸入+輸出≤488字節(jié)。

1.2.2 ETHERCAT技術(shù)參數(shù)

●網(wǎng)關(guān)做為ETHERCAT網(wǎng)絡(luò)的從站，可以連接倍福、歐姆龍、基恩士等廠家的PLC。

●帶2個RJ45以太網(wǎng)接口，支持100BASE-TX，MDI/MDIX自檢測，可以組成鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)，支持環(huán)網(wǎng)冗余。

●支持的最大PDO長度，inputs和outputs各為256字節(jié)。Input和output的方向是主站方向，input是主站輸入，output是主站輸出。

3.硬件電氣規(guī)范

3.1電氣參數(shù)

◆ 電源：直流24V/200mA（18V～30V可用），使用中建議接好保護(hù)地PE

◆ 工作環(huán)境：-25～55℃，濕度≤95%

◆ 防護(hù)等級：IP20

◆ 安裝方式：35mm導(dǎo)軌

◆ 重量：500g

3.2 PROFIBUS的電氣連接

采用標(biāo)準(zhǔn)9針D形PROFIBUS插座（孔）。建議用戶使用標(biāo)準(zhǔn)PROFIBUS插頭及標(biāo)準(zhǔn)PROFIBUS電纜。有關(guān)PROFIBUS安裝規(guī)范請用戶參照有關(guān)PROFIBUS技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 ETHERCAT的電氣連接

ETHERCAT采用標(biāo)準(zhǔn)4芯屏蔽電纜。建議用戶使用標(biāo)準(zhǔn)ETHERCAT插頭及標(biāo)準(zhǔn)ETHERCAT電纜。有關(guān)ETHERCAT安裝規(guī)范請用戶參照有關(guān)ETHERCAT技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

4.協(xié)議及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

4.1協(xié)議轉(zhuǎn)換原理

網(wǎng)關(guān)分別從PROFIBUS一側(cè)和ETHERCAT一側(cè)讀寫數(shù)據(jù)，存入各自的緩沖區(qū)，網(wǎng)關(guān)內(nèi)部將緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，從而實現(xiàn)兩邊數(shù)據(jù)的傳輸。

4.2 PROFIBUS協(xié)議介紹

PROFIBUS是一個用在自動化技術(shù)的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)，在1987年由德國西門子公司等十四家公司及五個研究機(jī)構(gòu)所推動，PROFIBUS是程序總線網(wǎng)絡(luò)（ProcessFieldBus）的簡稱。

PROFIBUS DP（分布式周邊，Decentralized Peripherals）用在工廠自動化的應(yīng)用中，可以由中央控制器控制許多的傳感器及執(zhí)行器，也可以利用標(biāo)準(zhǔn)或選用的診斷機(jī)能得知各模塊的狀態(tài)。

PROFIBUS OSI模型

與其它現(xiàn)場總線系統(tǒng)相比，PROFIBUS的最大優(yōu)點在于具有穩(wěn)定的國際標(biāo)準(zhǔn)EN50170作保證，并經(jīng)實際應(yīng)用驗證具有普遍性。已應(yīng)用的領(lǐng)域包括加工制造．過程控制和自動化等。

PROFIBUS DP支持9.6K~12Mbps的傳輸速率。

為了有效利用PROFIBUS DP的機(jī)能，PROFIBUS DP定義了幾種不同的服務(wù)檔次：

DP-V0：循環(huán)式的數(shù)據(jù)交換，診斷機(jī)能。

DP-V1：循環(huán)式及非循環(huán)式的數(shù)據(jù)交換，警告處理。

DP-V2：時鐘同步數(shù)據(jù)模式，從機(jī)和從機(jī)之間的數(shù)據(jù)廣播。

4.3 ETHERCAT協(xié)議介紹

EtherCAT現(xiàn)場總線協(xié)議是由德國倍福公司在2003年提出的，該通訊協(xié)議拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)十分靈活，數(shù)據(jù)傳輸速度快，同步特性好，可以形成各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。EtherCAT協(xié)議自從推出以來，憑借其優(yōu)異的性能得到了工控領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，并且取得了長足的發(fā)展。在2014年10月， EtherCAT現(xiàn)場總線成為GB/T 31230即中國認(rèn)可的國家標(biāo)準(zhǔn)，從EtherCAT技術(shù)從誕生之日起，在過去的短短十多年時間里快速發(fā)展壯大，已經(jīng)占據(jù)了很大的市場份額，這充分證明了EtherCAT現(xiàn)場總線卓越的性能和出色的質(zhì)量。

（1）完全符合以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。EtherCAT是對傳統(tǒng)的以太網(wǎng)協(xié)議進(jìn)行修改，因此可以與其他以太網(wǎng)協(xié)議并存于統(tǒng)一總線。EtherCAT網(wǎng)絡(luò)中也可以使用普通的以太網(wǎng)設(shè)備，例如以太網(wǎng)線、以太網(wǎng)卡、交換機(jī)、路由器等設(shè)備。此外，任何具有標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)控制器的設(shè)備都可以作為EtherCAT主站，包括PC計算機(jī)、帶有以太網(wǎng)控制器的嵌入式設(shè)備。

（2）卓越的性能。EtherCAT是基于以太網(wǎng)技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸速度可以達(dá)到100Mbit/s，是最快的工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)。EtherCAT最大利用以太網(wǎng)帶寬進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，有效數(shù)據(jù)利用率高，可達(dá)90%以上。另外EtherCAT數(shù)據(jù)幀處理的實時性很高，數(shù)據(jù)刷新周期小于100us，滿足對實時性要求高的場合。此外，EtherCAT使用高精度的分布式時鐘，能保證各個從站節(jié)點設(shè)備的同步精度小于1us。

（3）簡單、低成本。EtherCAT結(jié)構(gòu)簡單，而無需交換機(jī)或集線器，復(fù)雜功能的節(jié)點設(shè)備或簡單的I/O節(jié)點都可以用作EtherCAT從站。此外EtherCAT在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞矫鏇]有限制，支持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如線型、星型、樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以及各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的組合，從而使得設(shè)備連接非常靈活。

審核編輯 黃宇