案例背景

電子制造行業(yè)的 SMT 生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備精密復(fù)雜，多種設(shè)備采用不同的通信協(xié)議。在某 SMT 生產(chǎn)車(chē)間，貼片機(jī)和印刷機(jī)由采用 DeviceNet 協(xié)議的倍福 CX 系列 PLC 控制，而工廠(chǎng)的 MES 系統(tǒng)和質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備基于 MODBUS TCP 協(xié)議。為實(shí)現(xiàn) SMT 生產(chǎn)線(xiàn)的精細(xì)化管理和質(zhì)量追溯，必須解決 DeviceNet 設(shè)備與 MODBUS TCP 系統(tǒng)之間的通信問(wèn)題。塔訊 TX 131-RE-DNS/OMB協(xié)議總線(xiàn)網(wǎng)關(guān)可實(shí)現(xiàn)DeviceNet 轉(zhuǎn) MODBUS TCP，滿(mǎn)足生產(chǎn)線(xiàn)的集成需求。

設(shè)備參數(shù)

塔訊 TX 131-RE-DNS/OMB協(xié)議總線(xiàn)網(wǎng)關(guān)

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換速度：支持每秒 1000 次以上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

工作濕度：5% - 95%（無(wú)冷凝）

支持協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：嚴(yán)格遵循 DeviceNet 和 MODBUS TCP 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議

倍福 CX 系列 PLC（DeviceNet 主站）

處理器性能：多核處理器，支持高速數(shù)據(jù)處理

通信接口：集成多個(gè)通信接口，包括 DeviceNet 接口

實(shí)時(shí)性：具備高精度的時(shí)間同步功能

MES 系統(tǒng)（MODBUS TCP 主站）

軟件架構(gòu)：B/S 架構(gòu)，方便遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)

數(shù)據(jù)處理能力：支持每秒處理 10 萬(wàn)條以上數(shù)據(jù)記錄

通信協(xié)議：基于 MODBUS TCP 協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交互

配置過(guò)程

硬件連接

將MODBUS TCP 轉(zhuǎn) DeviceNet塔訊網(wǎng)關(guān)的 DeviceNet 接口接入倍福 CX 系列 PLC 的 DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)，確保網(wǎng)絡(luò)連接的電氣性能。

用網(wǎng)線(xiàn)將網(wǎng)關(guān)的以太網(wǎng)口連接到 MES 系統(tǒng)服務(wù)器，為網(wǎng)關(guān)供電，觀(guān)察設(shè)備運(yùn)行指示燈。

倍福 CX 系列 PLC 配置

使用 TwinCAT 編程軟件，創(chuàng)建項(xiàng)目并完成 PLC 硬件組態(tài)。

配置 DeviceNet 主站，掃描并添加MODBUS TCP 轉(zhuǎn) DeviceNet塔訊網(wǎng)關(guān)作為從站設(shè)備，設(shè)置從站參數(shù)。

定義 DeviceNet 數(shù)據(jù)交換區(qū)域，確定需要傳輸?shù)脑O(shè)備參數(shù)，如貼片坐標(biāo)、印刷壓力等數(shù)據(jù)。

塔訊網(wǎng)關(guān)配置

進(jìn)入MODBUS TCP 轉(zhuǎn) DeviceNet網(wǎng)關(guān)的 Web 配置界面，修改網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，使網(wǎng)關(guān)與 MES 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)適配。

在DeviceNet 轉(zhuǎn) MODBUS TCP配置中，精確設(shè)置 DeviceNet 從站參數(shù)，與 PLC 配置一致。

詳細(xì)規(guī)劃 MODBUS TCP 寄存器映射，將 DeviceNet 設(shè)備的關(guān)鍵數(shù)據(jù)映射到對(duì)應(yīng)的寄存器，如將貼片坐標(biāo)數(shù)據(jù)映射到 40010 - 40014 寄存器。

MES 系統(tǒng)配置

在 MES 系統(tǒng)后臺(tái)，添加 MODBUS TCP 設(shè)備，輸入塔訊網(wǎng)關(guān)的 IP 地址和端口號(hào)，建立連接。

根據(jù)MODBUS TCP 轉(zhuǎn) DeviceNet網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)映射關(guān)系，在系統(tǒng)中創(chuàng)建數(shù)據(jù)采集任務(wù)，實(shí)時(shí)獲取 DeviceNet 設(shè)備的數(shù)據(jù)。

基于采集的數(shù)據(jù)，開(kāi)發(fā)生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控、質(zhì)量追溯等功能模塊，實(shí)現(xiàn) SMT 生產(chǎn)線(xiàn)的數(shù)字化管理。

系統(tǒng)測(cè)試

啟動(dòng)倍福 CX 系列 PLC、塔訊網(wǎng)關(guān)和 MES 系統(tǒng)。

對(duì) SMT 生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行模擬生產(chǎn)測(cè)試，檢查 MES 系統(tǒng)是否能實(shí)時(shí)準(zhǔn)確獲取 DeviceNet 設(shè)備的數(shù)據(jù)，驗(yàn)證DeviceNet 轉(zhuǎn) MODBUS TCP的通信性能。

進(jìn)行壓力測(cè)試，模擬高負(fù)載生產(chǎn)場(chǎng)景，測(cè)試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力和穩(wěn)定性。經(jīng)過(guò)測(cè)試，系統(tǒng)在高負(fù)載下仍能保持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和及時(shí)性，滿(mǎn)足 SMT 生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)管理需求。

應(yīng)用效果

通過(guò)塔訊 TX 131-RE-DNS/OMB協(xié)議總線(xiàn)網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)DeviceNet 轉(zhuǎn) MODBUS TCP，SMT 生產(chǎn)線(xiàn)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)數(shù)據(jù)與 MES 系統(tǒng)的無(wú)縫對(duì)接。MES 系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，生產(chǎn)異常響應(yīng)時(shí)間縮短至 1 分鐘以?xún)?nèi)。同時(shí)，基于準(zhǔn)確的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，產(chǎn)品質(zhì)量追溯效率提高了 50%，有效提升了電子制造企業(yè)的生產(chǎn)管理水平和產(chǎn)品質(zhì)量。

審核編輯 黃宇