2023年11月27日发(作者:)

ETHERCATETHERNET/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

2RJ45以太网接口,支持100BASE-TXMDI/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,inputsoutputs各为256字节。Inputoutput

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P1EtherNet/IP输入接口

网口P2EtherNet/IP输出接口

网口P3EtherCAT输入接口

网口P4EtherCAT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/200mA18V30V可用),使用中建议接好保护地PE

工作环境:-4075℃,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

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,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CIPControl 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。201410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

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

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 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

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

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: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00CompactLogix Processoreip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 EDS文件复制到欧姆龙软件的对应文件夹下

2 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

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 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

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

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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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

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

表的每一条配置选项,都可以添加到Slot中。按照下图123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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