2023年11月27日发(作者:)
ETHERCAT转ETHERNET/IP协议网关
HT3S-EIS-ECS
用户手册
V2.01
北京中科易联科技有限公司
北京中科易联科技有限公司 133****1780 HT3S-EIS-ECS 用户手册
目录
1. 产品概述 ..................................................................................................................................... 2
1.1 产品功能 ............................................................................................................................ 2
1.2 技术参数 ............................................................................................................................ 2
1.2.1 EtherNet/IP技术参数 .............................................................................................. 2
1.2.2 EtherCAT技术参数................................................................................................. 3
2. 产品外观 ..................................................................................................................................... 4
2.1 产品尺寸图 ........................................................................................................................ 4
2.2 端子说明 ............................................................................................................................ 4
2.3 指示灯 ................................................................................................................................ 5
2.4 拨码说明 ............................................................................................................................ 5
3. 硬件电气规范 ............................................................................................................................. 6
3.1 电气参数 ............................................................................................................................ 6
3.2 EtherNet/IP的电气连接 ..................................................................................................... 6
3.3 EtherCAT的电气连接........................................................................................................ 7
4. 协议及数据转换 ......................................................................................................................... 8
4.1 协议转换原理 .................................................................................................................... 8
4.2 EtherNet/IP协议介绍 ......................................................................................................... 8
4.3 EtherCAT协议介绍 ........................................................................................................... 9
5. 软件配置及操作 ....................................................................................................................... 11
5.1 配置网关的EtherNet/IP地址 ......................................................................................... 11
5.2 配置网关的EtherNet/IP从站 ......................................................................................... 13
5.2.1 使用AB系统的配置方法 ................................................................................... 13
5.2.2 使用欧姆龙系统的配置方法 ............................................................................... 23
5.3 配置网关的EtherCAT输入输出长度 ............................................................................ 33
5.4 配置网关的EtherCAT从站 ............................................................................................ 33
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1. 产品概述
1.1 产品功能
HT3S-EIS-ECS是一款EtherNet/IP从站功能的通讯网关,主要功能是将
EtherNet/IP网络和EtherCAT网络连接起来,进行数据传输。
HT3S-EIS-ECS网关连接到EtherNet/IP总线中作为从站使用,连接到
EtherCAT总线中作为从站使用。
1.2 技术参数
1.2.1 EtherNet/IP技术参数
● 网关作为EtherNet/IP网络的从站,可以连接AB(罗克韦尔)、欧姆龙、基恩
士等品牌的PLC。
● 以太网 10/100M 自适应,具有 IP 地址冲突探测功能。
● 支持 ODVA 标准 EtherNet/IP 通信协议。
● 输入输出字节数:输入字节数最大490 Bytes、输出字节数最大490 Bytes。
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1.2.2 EtherCAT技术参数
● 网关作为EtherCAT网络的从站,可以连接倍福、欧姆龙、基恩士等厂家的
PLC。
● 带2个RJ45以太网接口,支持100BASE-TX,MDI/MDIX自检测,可以组成
链式网络,支持环网冗余。
● 支持的最大PDO长度,inputs和outputs各为256字节。Input和output的
方向是主站方向,input是主站输入,output是主站输出。
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2. 产品外观
2.1 产品尺寸图
2.2 端子说明
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3PIN端子L+:电源24V
3PIN端子M:电源0V
3PIN端子PE:保护地
网口LAN:网关下载口,本产品不使用
网口P1:EtherNet/IP输入接口
网口P2:EtherNet/IP输出接口
网口P3:EtherCAT输入接口
网口P4:EtherCAT输出接口
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2.3 指示灯
标识 颜色 定义
PWR 绿色 网关内部电源正常
OK 黄色 EtherNet/IP通讯正常
FAL 红色 EtherNet/IP通讯断线
OK 黄色 EtherCAT通讯正常
FAL 红色 EtherCAT通讯断线
2.4 拨码说明
标识 拨位 定义
Bit1~Bit7 预留,全部拨到OFF
SW1
网关设置状态:
Bit8
ON:网关处于设置状态,用户可以设置网关的配置信息
OFF:网关处于运行状态。
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3. 硬件电气规范
3.1 电气参数
◆ 电源:直流24V/200mA(18V~30V可用),使用中建议接好保护地PE
◆ 工作环境:-40~75℃,湿度≤95%
◆ 防护等级:IP20
◆ 安装方式:35mm导轨
◆ 重量:500g
3.2 EtherNet/IP的电气连接
EtherNet/IP采用标准的T568B接法,支持直连和交叉接线方式,如上图所
示。EtherNet/IP只需要连接以太网的1、 2、 3、 6这四根信号线即可实现通
讯。用户需注意以太网线的屏蔽层连接良好。
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3.3 EtherCAT的电气连接
EtherCAT采用标准4芯屏蔽电缆。建议用户使用标准EtherCAT插头及标
准EtherCAT电缆。有关EtherCAT安装规范请用户参照有关EtherCAT技术标
准。
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4. 协议及数据转换
4.1 协议转换原理
网关分别从EtherNet/IP一侧和EtherCAT一侧读写数据,存入各自的缓冲
区,网关内部将缓冲区的数据进行交换,从而实现两边数据的传输。
4.2 EtherNet/IP协议介绍
EtherNet/IP是由罗克韦尔自动化公司开发的工业以太网通讯协定,由ODVA
(ODVA)管理,可应用在程序控制及其他自动化的应用中,是通用工业协定(CIP)
中的一部分。
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EtherNet/IP是一种适合于工业环境和对时间要求比较苛刻的应用的网络。
EtherNet/IP使用标准的以太网、TCP/IP技术和一种名叫CIP(Control and
Information Protocol)的开放性应用层协议。
EtherNet/IP将以太网的设备以预定义的设备种类加以分类,每种设备有其
特别的行为,此外,EtherNet/IP设备可以:
● 用户数据报协议(UDP)的隐式报文传送基本I/O资料。
● 用传输控制协议(TCP)的显式报文上传或下载参数、设定值、程式或配
方。
● 用主站轮询、从站周期性更新或是状态改变(COS)时更新的方式,方便
主站监控从站的状态,讯息会用UDP的报文送出。
● 用一对一、一对多或是广播的方式,透过用TCP的报文送出资料。
● EtherNet/IP使用TCP埠编号44818作为显式报文的处理,UDP埠编号
2222作为隐式报文的处理。
4.3 EtherCAT协议介绍
EtherCAT现场总线协议是由德国倍福公司在2003年提出的,该通讯协议拓
扑结构十分灵活,数据传输速度快,同步特性好,可以形成各种网络拓扑结构。
EtherCAT协议自从推出以来,凭借其优异的性能得到了工控领域的广泛关注,
并且取得了长足的发展。在2014年10月, EtherCAT现场总线成为GB/T 31230
即中国认可的国家标准,从EtherCAT技术从诞生之日起,在过去的短短十多年
时间里快速发展壮大,已经占据了很大的市场份额,这充分证明了EtherCAT现
场总线卓越的性能和出色的质量。
(1)完全符合以太网标准。EtherCAT是对传统的以太网协议进行修改,因
此可以与其他以太网协议并存于统一总线。EtherCAT网络中也可以使用普通的
以太网设备,例如以太网线、以太网卡、交换机、路由器等设备。此外,任何具
有标准以太网控制器的设备都可以作为EtherCAT 主站,包括PC计算机、带有
以太网控制器的嵌入式设备。
(2)卓越的性能。EtherCAT是基于以太网技术,数据传输速度可以达到
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100Mbit/s,是最快的工业以太网技术。EtherCAT最大利用以太网带宽进行数据
传输,有效数据利用率高,可达90%以上。另外EtherCAT数据帧处理的实时性
很高,数据刷新周期小于100us,满足对实时性要求高的场合。此外,EtherCAT
使用高精度的分布式时钟,能保证各个从站节点设备的同步精度小于1us。
(3)简单、低成本。EtherCAT结构简单,而无需交换机或集线器,复杂功
能的节点设备或简单的I/O节点都可以用作EtherCAT从站。此外EtherCAT在
网络拓扑方面没有限制,支持多种网络拓扑结构,如线型、星型、树型拓扑结构,
以及各种拓扑结构的组合,从而使得设备连接非常灵活。
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5. 软件配置及操作
5.1 配置网关的EtherNet/IP地址
(1) 使用网线将电脑与网关的EtherNet/IP P1接口连接。
(2) 将拨码的第8位拨到ON,此时网关处于配置状态,然后给网关供电。
(3) 网关处于配置状态时,此时网口使用 192.168.1.201 的 IP 地址,应使电
脑的 IP 网段设置于 。
(4) 打开 GW Modbus Builder 软件,首先设置软件使用的 IP 地址,点击菜单
栏“设置——通讯设置——以太网设置”,如下图,电脑的 IP 是
192.168.1.222。(设备 IP 地址和配置模块地址不需要设置)。
(5) 点击菜单栏“工具——在线”,在弹出的窗口中,选择“Ethernet/IP 配
置”。
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(6)
点击“连接从站”按钮,连接成功后,其他按钮会变成可以点击的状态:
(7)
点击“读取配置”按钮后,显示网关目前的实际 IP 地址:
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(8)
填写用户需要的 IP 地址和子网掩码,点击“写入配置”按钮:
(9) 写入成功后,会弹出 OK 的对话框。
(10) 设置完毕后,网关拨码的第 8 位拨到 OFF,然后重新给网关供电。
5.2 配置网关的EtherNet/IP从站
5.2.1 使用AB系统的配置方法
(1) 加载EDS文件:运行RSLogix 5000程序,选择菜单“Tools->EDS Hardware
Installation Tool”:
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选择“Register an EDS file(s)”,点击下一步:
选择“Register a single file”:
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通过“Browse”选择要安装的eds文件:
点击下一步,直到安装过程完毕。
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(2) 新建工程:运行RSLogix 5000程序,选择菜单File->New,弹出对话框:
在“Type”中选择控制器的型号,在“Name”中填写项目的名称,点击OK
完成创建。
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(3) 添加网关:在Controller Organizer栏中,右键点击“1769-L23E Ethernet Port
LocalENB”,选择“New Module”
选择要添加的设备,点击“Create”:
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在“Name”中填入网关的名称,在“IP Address”中填入网关的IP地址,点
击“Change”设置网关的输入输出数据长度。
下图举例设置了20字节的输入数据和20字节的输出数据:
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点击OK操作完毕后,可以看到在项目中已经添加了网关:
(4) 设置工程路径:点击菜单Communications->Who Active,在扫描到的设备
中,选择00,CompactLogix Processor,eip选项,点击右下角的Set Project
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Path。然后点击Close,完成设置。
(5) 点击菜单Communications->Download,下载工程到PLC中:
在弹出的对话框中点击 Download:
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下载完成后弹出对话框,点击“是”。
下载完毕后,网关的FAL指示灯灭,OK指示灯亮,表示EtherNet/IP已经通
讯成功。
(6) 在线监视数据:点击菜单Communications->Upload,在下图中点击Upload,
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直至上传完成。
点击“Controller Tags”,在弹出的画面中可以检测到网关上传的数据:
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5.2.2 使用欧姆龙系统的配置方法
(1) 将EDS文件复制到欧姆龙软件的对应文件夹下
(2) 在Sysmac Studio软件中新建一个项目
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(3) 首先添加网关的全局变量:
按照实际需求添加输入和输出的数据,下图示例添加了14字节的输入数据
和2字节的输出数据:
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(4) EtherNet/IP连接设置
双击下图中红框位置,进入网络设置。
首先在标签组里面注册输入输出数据:
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注册完毕后如下图:
在“连接”页面下,点右边加号,添加设置。
按照网关参数设置,然后点击“添加”按钮。
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在连接页面下添加设备,如下图:
添加完成后如下图所示,此时设置全部完成。注意:目标变量输入使用101,
输出使用100。连接类型都设置为“Point to Point”。
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(5) 编译并下载欧姆龙PLC的程序。
欧姆龙PLC需要先测试网络通畅:
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根据实际网络接线,选择“直接连接”或“Hub连接”。
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点击菜单栏“控制器——在线”,在线成功后,软件会显示绿色状态,如下图:
选择“控制器——传送中——传送到控制器”,可以将程序下载到PLC中:
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在“Ethernet/IP端口设置”画面下,将端口设置传送到控制器,如下图:
传送完毕后,PLC与网关可以建立通讯,通讯成功后,网关的黄色OK指示
灯将会常亮。欧姆龙软件的指示状态将会全部显示绿色,如下图:
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(7)用户可以通过监视表,监视网关发来的数据,如下图操作。
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5.3 配置网关的EtherCAT输入输出长度
(1) 使用网线将电脑与网关的EtherCAT P3接口连接。
(2) 将拨码的第8位拨到ON,此时网关处于配置状态,然后给网关供电。
(3) 网关处于配置状态时,此时网口使用 192.168.1.201 的 IP 地址,应使
电脑的 IP 网段设置于 。
(4)
打开 GW Modbus Builder 配置软件,首先设置软件使用的 IP 地址,点
击菜单栏“设置——通讯设置——以太网设置”,如下图,电脑的 IP 是
192.168.1.111。(设备 IP 地址和配置模块地址不需要设置)
(5) 点击菜单栏“工具——在线”,在弹出的窗口中,选择“EtherCAT 配
置”。
(6) 点击“连接从站”按钮,连接成功后,其他按钮会变成可以点击的状
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态:
(7)
点击“读取配置”按钮后,显示网关目前的实际数据长度配置:
(8)
填写用户需要的输入、输出数据长度,注意数据长度是累加的,点击
“写入配置”按钮:
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(9)
写入成功后,会弹出 OK 的对话框。
(10) 设置完毕后,网关拨码的第 8 位拨到 OFF,然后重新给网关供电。
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5.4 配置网关的EtherCAT从站
(1) 将网关xml文件拷贝到主站相应路径下:
(2) 新建项目
(3) 新建工程后,在下图中Device的位置,点击鼠标右键 Add New Item,添
加EtherCAT主站。
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在弹出的对话框中,选择 Ethercat Master,然后点击 OK。
选择电脑对应的网卡,点击OK。
(4) 主站建立后,在下图中主站Device 1的位置,点击鼠标右键 Add New Item,
添加EtherCAT从站。
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在弹出的对话框中,选择网关设备,点击OK。
(5) 添加后的从站,如下图所示的 Box 1。点击左侧项目树中的Box 1,在右侧
的主视图中,点击Slots,可以看到网关配置输入输出数据的页面。
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如下图所示,在Slot列表中,一共可以添加16条配置信息。右侧Module列
表的每一条配置选项,都可以添加到Slot中。按照下图1、2、3的操作顺序,可
以将Module添加到Slot中。
注意:此处输入、输出长度的配置,要与网关的配置一致。
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