3.网关映射配置
网关映射配置将PROFINET网络与EtherNet/IP网络对接起来,是两种网络数据的特殊传输通道,于SYCON.net中进行配置。双击NT151网关模块,点击“Configuration”选项卡下的“Signal mapping”选项,即可打开数据映射界面:
SYCON.net中数据映射的步骤,是首先点击选定某一端口下(X2或X3)下的“Receive”类型数据(按住shift或ctrl键可达到同时选择多个数据的效果),后点击选定另一端口下的“Send”类型数据,再点击工作窗口下方的“Map signals”按钮,即可完成映射。以X2口“Receive”类型数据映射至X3口“Send”类型数据为例,操作如下图所示:
点击“Map signals”按钮后即可在下方“Mapped Signals”窗口观察到已映射的数据,可供您进行确认整个映射配置是否有误。同理完成X2口“Send”类型数据映射至X3口“Receive”类型数据,整个网关的数据映射配置即可完成。
另外,若网关两端的数据映射格式比较规整,也可以开启下方的“Auto Mappings”选项进行自动数据映射。但是自动映射开启后,SYCON.net会自行更改网关内作为从站一端(X2)的数据模块配置,以适应主站(X3)一端的数据传输,如下图所示:
可以观察到,开启自动映射后,X2口的模块被更改为Module 0,其安装插槽的槽位也变成了Slot 1与Subslot 2。而打开NT151从站配置界面,也发现“Modules”中的信息也相应更改,且用户无法再自行配置:
总体而言,为了配置的可行性和灵活性,不建议开启自动映射。
4.收发效果
由于笔者写下此案例文档时,相关的设备已经测试完成并寄回给客户了,因此只能使用之前截取的少部分图片,加之目前手头上已有的其他设备截取的图片,来呈现整个收发的效果,可能会与上文的配置有所出入,请各位读者见谅。
①博途端收发效果
各项配置完成后,于博途中将网络组态配置“编译”后“下载”至S7-1200后,点击“转至在线”,即可进行在线诊断:
在线诊断中,观察到左侧“设备”栏中网络中所有设备及模块前均出现绿色对勾,表示网络运行正常,如下图所示:
网络运行正常,即可在“监控与强制表”中进行变量的监控。
在“Input”变量表中,点击“全部监视”,即可实时监控所在地址的变量值,可以观察到S7-1200收到来自NT151 X2口发送过来的数据;并通过前文提到的关于ACR9000中的参数表,可以得知,这是ACR9000中P4096-4099、P4100-4101中的数据:
而在“Output”变量表中,点击“立即一次性修改所有选定值”,即可修改所在地址的变量值:
②SYCON.net端收发效果
后于SYCON.net中将网关配置下载至NT151,下载过程中SYCON.net会自动连接至NT151:
下载完成后,双击NT151,即可进入网关本身的“Diagnosis”(在线诊断)功能:
“Diagonsis”界面中,“General-Diagnosis”界面提供了网关LED指示灯的状态,可以直观地了解当前网关当前的工作情况,判断网关是否正常工作。无误情况下,指示灯如下图所示:
同时在网关X2、X3口各自的“Diagnosis”功能中,也能观察到各自网络一侧的LED指示灯状态,无误情况下,指示灯如下图所示:
而关本身的“Diagnosis”(在线诊断)功能中的“Primary Network(X2) Receive Data”、“Primary Network(X2) Transmit Data”、“Secondary Network(X3) Receive Data”、“Secondary Network(X3) Transmit Data”四个功能则更为常用,可以直接监控网关内的数据收发,以直观地判断协议转换是否成功:
在此我们观察到X3口接收到来自EtherNet/IP一侧ACR9000的数据,并通过X2口发送至PROFINET网络一侧;X2口接收到来自PROFINET网络一侧S7-1200的数据,并通过X3口发送至EtherNet/IP网络一侧。即代表网关的协议转换功能正常工作。
四、总结与拓展
本案例通过赫优讯NT151网关完成了ACR9000 Class 1 IO(EIP)与S7-1200(PROFINET)的通信,验证了整个方案的可行性。但仅仅完成可行性的验证,还不足以直接实施于实际应用当中。
实际应用中,PLC通过与ACR9000 Class 3 下各参数进行通信,从而调整ACR9000各轴的各种输出,从而实现对机器人轴的控制,而需要注意的是:Class 3与Class 1的通信方式完全不同。Class 1通信的本质,实际上是通过PLC向CFG集(即ID号为3的Istance)写配置参数,从而ACR9000识别并响应这些参数而进行通信的;而Class 3通信,则是PLC通过编写CIP报文,直接读写ACR9000中数百个IN/OUT集,每个集都有自己的ID号以及自己独特的数据格式,CIP报文的命令码也多种多样。
方案实现ACR9000 Class 3通信的难点如下:
①ACR9000并没有相关的EDS文件,意味着这数百个Istance,需要客户参阅手册自行挑选出其中所需要的Istance,并在SYCON.net上进行配置与映射。
②S7-1200使用的是PROFINET协议,博途上也没有集成的、便利的CIP报文编辑器,意味着客户需要自行在博途中进行编程,创建出通用CIP报文的数据格式,并进行功能块的编写,以进行各种运动控制。
一言以蔽之,虽然S7-1200通过NT151控制ACR9000的方案总体可行,但是实现不易,与直接使用罗克韦尔PLC控制ACR9000相比,设备成本、人力成本均会高出不少。
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作者:虹科工业通讯---梁桦圳
排版:虹科工业通讯---黄怡