一、项目背景
本案例来自华南地区一家大型机械设备制造厂，该厂在新建一条智能装配线时，选用了汇川技术（Inovance）的PLC系统作为产线主控设备，采用EtherCAT协议实现对伺服驱动、IO模块等设备的实时控制。同时，产线中部分关键工位仍使用三菱电机（Mitsubishi）的PLC系统，采用CC-Link IE Field Basic（CC-Link IE FB）协议，用于控制高精度视觉检测与定位系统。
由于两种协议无法直接通信，客户急需一种高效、稳定、低延迟的协议转换方案，以实现两套控制系统的数据交互与协同工作。经过多方技术评估，最终选择了远创智控（YC）推出的YC-ECT-CCLKIE工业级协议转换网关，实现EtherCAT与CC-Link IE FB之间的双向数据映射与实时通信。
二、系统拓扑结构与设备配置
1. 网络拓扑结构
- EtherCAT主站侧（汇川PLC）：
- 控制器：汇川AM600系列PLC
- 通信协议：EtherCAT
- 控制设备：伺服驱动器、IO模块、编码器等
- CC-Link IE FB主站侧（三菱PLC）：
- 控制器：三菱MELSEC iQ-R系列PLC（R04CPU）
- 通信协议：CC-Link IE Field Basic
- 控制设备：视觉系统、传感器、远程IO等
- 协议转换网关：
- 品牌与型号：远创智控 YC-ECT-CCLKIE工业级协议转换网关
- 功能角色：在EtherCAT侧作为从站，在CC-Link IE FB侧也作为从站
- 通信任务：实现两侧协议数据的双向透明传输与实时同步
2. 网络连接方式
- EtherCAT侧连接：
- 汇川PLC通过EtherCAT总线连接YC-ECT-CCLKIE协议转换网关的EtherCAT IN端口
- 网关作为EtherCAT从站，支持最大32个PDO映射，通信周期1ms，满足高速控制需求
- CC-Link IE FB侧连接：
- 三菱PLC通过以太网连接YC-ECT-CCLKIE网关的CC-Link IE FB端口
- 网关作为CC-Link IE FB从站，占用512字节输入/512字节输出，站号设置为“5”
三、YC-ECT-CCLKIE协议转换网关配置过程
1. 硬件安装
- 网关采用DIN35导轨安装，供电为24VDC±5%，功耗小于3W
- 工作温度范围为**-25℃至+55℃**，适应工业现场恶劣环境
- 通信接口包括：
- 1个EtherCAT IN口（RJ45）
- 1个EtherCAT OUT口（用于扩展）
- 1个CC-Link IE FB口（RJ45）
2. 软件配置（使用YC-GateConfig V2.4.1）
- EtherCAT从站配置：
- 设置网关为EtherCAT从站
- 配置PDO映射，包括：
- RxPDO：控制字（6040h）、目标位置（607Ah）、目标速度（60FFh）
- TxPDO：状态字（6041h）、实际位置（6064h）、实际电流（6077h）
- CC-Link IE FB从站配置：
- 设置IP地址为192.168.1.10
- 配置输入/输出数据长度为512字节
- 协议版本选择CC-Link IE FB Basic V1.10
- 数据映射配置：
- 将EtherCAT侧的控制数据映射至CC-Link IE FB输出区
- 将CC-Link IE FB侧的反馈数据映射至EtherCAT输入区
- 配置完成后点击“Download”，网关自动重启并进入运行状态
四、PLC程序设计与数据交互
1. 汇川PLC程序设计（InoProShop平台）
- 在EtherCAT主站配置中添加YC-ECT-CCLKIE工业级协议转换网关为从站设备
- 创建数据块用于发送控制指令（如伺服启动、目标位置）
- 接收网关返回的状态信息（如实际位置、报警状态）
2. 三菱PLC程序设计（GX Works3平台）
- 在CC-Link IE FB配置中添加网关为从站，站号为5
- 创建数据映射表，将D寄存器区域与网关输入/输出数据绑定
- 例如：D1000~D1255用于发送控制指令
- D2000~D2255用于接收状态反馈
- 编写FB功能块，周期4ms调用一次，实现数据读写与逻辑控制
五、调试过程与性能验证
1. 空载调试
- 启动汇川PLC，发送伺服启动指令，网关成功将数据转发至三菱PLC
- 三菱视觉系统完成定位后，反馈数据通过网关回传至汇川PLC
- EtherCAT通信周期稳定在1ms，CC-Link IE FB通信周期为4ms，数据延迟小于5ms
2. 满载运行测试
- 连续运行72小时，系统稳定无丢包
- 网关运行温度稳定在40℃以内，通信状态灯常绿
- 数据传输无误差，视觉定位精度保持在±0.02mm以内
3. 抗干扰测试
- 在网关附近启动大功率变频器，通信未出现中断
- 静电放电测试（±8kV接触，±15kV空气）通过，符合IEC 61000-4-2标准
六、运维与诊断功能
- 网关内置Web『服务器』，『工程师』可通过浏览器访问网关IP，实时查看通信状态、PDO映射、错误日志等信息
- 支持HTTP POST推送，可将关键数据以格式发送至MES系统，便于集中监控
- 支持远程固件升级与配置备份，便于后期维护与扩展
八、结语
通过本次项目，远创智控YC-ECT-CCLKIE工业级协议转换网关在实际应用中展现出了卓越的性能与稳定性，成功解决了机械设备制造厂中多协议设备互联互通的难题。未来，随着工业现场多品牌设备协同需求的不断增长，此类协议转换网关将在智能制造领域发挥越来越重要的作用。
