ETHERCAT转PROFIBUS网关连接支持ethercat总线的PLC

捷米JM-DP-ECT，是自主研发的一款PROFIBUS从站功能的通讯网关，它的主要功能是将ETHERCAT设备接入到PROFIBUS网络中。

JM-DP-ECT这个小小的网关可不简单，连接到PROFIBUS总线中做为从站使用，连接到ETHERCAT总线中做为从站使用。

1.2技术参数

1.2.1 PROFIBUS-DP技术参数

●网关协议符合GB/T 20540-2006：测量和控制数字数据通信工业控制系统用现场总线第3部分：PROFIBUS规范。

●网关做为PROFIBUS网络从站，支持的波特率：9.6Kbps~12Mbps。

●支持的数据长度：输入≤244字节，输出≤244字节，输入+输出≤488字节。

1.2.2 ETHERCAT技术参数

●网关做为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。

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：-25～55℃，湿度≤95%

◆ 防护等级：IP20

◆ 安装方式：35mm导轨

◆ 重量：500g

3.2 PROFIBUS的电气连接

采用标准9针D形PROFIBUS插座（孔）。建议用户使用标准PROFIBUS插头及标准PROFIBUS电缆。有关PROFIBUS安装规范请用户参照有关PROFIBUS技术标准。

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。

4.协议及数据转换

4.1协议转换原理

网关分别从PROFIBUS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 PROFIBUS协议介绍

PROFIBUS是一个用在自动化技术的现场总线标准，在1987年由德国西门子公司等十四家公司及五个研究机构所推动，PROFIBUS是程序总线网络（ProcessFieldBus）的简称。

PROFIBUS DP（分布式周边，Decentralized Peripherals）用在工厂自动化的应用中，可以由中央控制器控制许多的传感器及执行器，也可以利用标准或选用的诊断机能得知各模块的状态。

PROFIBUS OSI模型

与其它现场总线系统相比，PROFIBUS的最大优点在于具有稳定的国际标准EN50170作保证，并经实际应用验证具有普遍性。已应用的领域包括加工制造．过程控制和自动化等。

PROFIBUS DP支持9.6K~12Mbps的传输速率。

为了有效利用PROFIBUS DP的机能，PROFIBUS DP定义了几种不同的服务档次：

DP-V0：循环式的数据交换，诊断机能。

DP-V1：循环式及非循环式的数据交换，警告处理。

DP-V2：时钟同步数据模式，从机和从机之间的数据广播。

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。

审核编辑 黄宇