食品饮料生产工艺优化中 CC-Link IE FB 转 DeviceNet 协议下西门子 S7-1500 与倍加福流量传感器的应用
案例背景
在食品饮料行业，生产过程的智能化升级是提高生产效率、保证产品质量的重要举措。某食品饮料企业的灌装生产线中，灌装机、封盖机等主要设备采用了基于 CC-Link IE FB 主站的西门子 S7-1500 系列 PLC，用于精确控制灌装量、封盖压力等参数。而在生产线的前段，原料输送环节的一些传感器（如流量传感器、液位传感器）和执行器（如泵、阀门）采用了基于 DeviceNet 从站的设备。由于协议不兼容，导致原料输送与灌装环节的数据无法有效交互，生产过程难以实现智能化控制，影响了产品质量和生产效率。为推动生产过程的智能化升级，企业引入塔讯 TX 131-RE-DNM/CCIES 网关，通过 CC-Link IE FB 转 DeviceNet 的协议转换，实现不同环节设备的互联互通。
设备参数
· 西门子 S7-1500 系列 PLC：作为 CC-Link IE FB 主站，型号为 CPU 1516-3 PN/DP，具有高性能和强大的通信能力，可连接多个 CC-Link IE FB 从站设备，对灌装生产线的关键设备进行精准控制，确保灌装和封盖等工序的稳定性和准确性。
· 原料输送环节的 DeviceNet 从站设备：包括各种流量传感器（如电磁流量计）、液位传感器（如超声波液位计）以及泵、阀门等执行器。这些设备通过 DeviceNet 协议进行通信，用于监测和控制原料的输送量和输送状态。
· 塔讯 TX 131-RE-DNM/CCIES 网关：能够可靠地实现 CC-Link IE FB 转 DeviceNet 的协议转换，在食品饮料生产环境下具备良好的稳定性和抗干扰能力。其 CC-Link IE FB 侧和 DeviceNet 侧的参数配置灵活，可适应不同设备的通信需求。
硬件连接
将塔讯 TX 131-RE-DNM/CCIES 网关的 CC-Link IE FB 端口通过符合食品行业卫生标准的网线连接到西门子 S7-1500 系列 PLC 的 CC-Link IE FB 接口，保证网络连接的安全和稳定。同时，使用 DeviceNet 电缆将网关的 DeviceNet 端口连接到原料输送环节的 DeviceNet 从站设备的相应接口。为DeviceNet转CC-Link IE FB网关提供稳定、干净的 24V 直流电源，并做好防护措施，防止电源受到污染影响网关正常工作。在布线过程中，注意对网线和电缆进行保护，避免因食品饮料生产环境中的水汽、灰尘等因素对通信线路造成损坏。
软件配置
· 西门子 S7-1500 系列 PLC（CC-Link IE FB 主站）配置：打开西门子 TIA Portal 编程软件，新建项目并选择 CPU 1516-3 PN/DP PLC。在项目中添加 CC-Link IE FB 网络，设置主站参数，如网络号、站号等。导入塔讯网关在 CC-Link IE FB 侧的设备描述文件，将网关添加到网络中，并设置其站号和通信参数。根据灌装生产线的生产工艺要求，在 PLC 程序中定义与DeviceNet转CC-Link IE FB网关进行数据交互的区域，例如，将灌装量设定值等数据写入输出区域，用于传递给原料输送设备；在输入区域读取原料流量、液位等信息。
· 塔讯 TX 131-RE-DNM/CCIES 网关配置：使用塔讯网关配置软件，新建工程并选择 TX 131-RE-DNM/CCIES 网关。在 CC-Link IE FB 设置中，配置与西门子 PLC 网络一致的参数，如网络号、站号、传输速率等，确保与 CC-Link IE FB 网络的正常通信。在 DeviceNet 设置中，根据原料输送环节 DeviceNet 从站设备的实际情况，配置波特率、节点地址等参数，使网关能够与这些设备有效通信。建立 CC-Link IE FB 侧与 DeviceNet 侧的数据映射关系，确保原料输送数据与灌装控制数据能够准确对应和传输。
· 原料输送环节 DeviceNet 从站设备配置：对于流量传感器、液位传感器等设备，根据设备说明书设置其波特率、节点地址等参数，使其符合 DeviceNet 网络的要求，并与网关的 DeviceNet 设置相匹配。对于泵、阀门等执行器，同样进行相应的参数设置，保证设备在 DeviceNet 网络中能够正常接收网关发送的控制指令，并反馈设备状态信息。
测试与验证
配置完成后，进行全面的测试与验证。在西门子 S7-1500 系列 PLC 中编写测试程序，向塔讯DeviceNet转CC-Link IE FB网关发送模拟的灌装量设定值等数据，观察原料输送环节的 DeviceNet 从站设备是否能够正确接收并调整原料输送量。然后，在原料输送设备上模拟流量异常、液位过低等情况，通过网关检查西门子 PLC 是否能够及时接收到相关信息，并做出相应的处理，如暂停灌装或调整灌装速度。对网关在食品饮料生产环境下的稳定性进行长时间测试，确保在高温、高湿等复杂工况下，CC-Link IE FB 转 DeviceNet 的通信依然可靠，保障生产过程的连续性和产品质量的稳定性。
总结
通过引入塔讯 TX 131-RE-DNM/CCIES 网关实现 CC-Link IE FB 转 DeviceNet 的协议转换，该食品饮料企业的灌装生产线实现了原料输送与灌装环节的智能化协同控制。生产数据能够实时共享，设备之间能够根据彼此的状态自动调整运行参数。例如，当灌装量发生变化时，原料输送设备能及时调整输送流量，保证原料供应与灌装需求的匹配，有效减少了原料浪费和产品质量问题。同时，通过实时监控和数据交互，企业能够更好地对生产过程进行管理和优化，提高了生产效率，推动了食品饮料生产过程的智能化升级。