DeviceNet 转 EtherNet/IP 实现罗克韦尔 PLC 与库卡机器人在汽车白车身焊接的微秒级数据同步协作案例
案例背景
DeviceNet 转 EtherNet/IP在汽车制造行业，生产线上自动化程度极高，不同设备间的高效通信至关重要。某汽车制造企业在车身焊接环节，采用了基于 EtherNet/IP 主站的罗克韦尔 Allen - Bradley PLC，其具备强大的运算能力与复杂逻辑处理能力，能够对整个生产线进行宏观把控。而生产线中的焊接机器人为 DeviceNet 从站设备，品牌为库卡（KUKA），以高精度、高可靠性的焊接作业闻名。但由于 PLC 与焊接机器人采用不同协议，难以直接通信，严重影响了生产效率与协同性。
设备参数
1. 罗克韦尔 Allen - Bradley PLC：型号为 ControlLogix 5580，支持 EtherNet/IP 协议，具备多个通信端口，能够快速处理大量数据，满足汽车制造复杂生产流程的数据交互需求。
2. 库卡焊接机器人：型号 KR 16，作为 DeviceNet 从站，拥有多个可灵活编程的关节，能实现复杂的焊接轨迹。其 DeviceNet 接口支持 125kbit/s、250kbit/s、500kbit/s 的波特率，可根据实际应用场景选择。
3. 塔讯 TX 131 - RE - DNM/EIS 网关：在 EtherNet/IP 侧为从站，在 DeviceNet 侧为主站。支持标准 EtherNet/IP 协议，EtherNet/IP 侧支持最大输入字节数为 256 字节，最大输出字节数为 256 字节；DeviceNet 侧支持最大连接数为 63 个从站，单个从站输入最大 128 字节，输出最大 128 字节，支持 125kbit/s、250kbit/s、500kbit/s 波特率。
配置过程
1. 硬件连接：首先，将塔讯 TX 131 - RE - DNM/EIS 网关的 EtherNet/IP 端口通过网线连接到罗克韦尔 Allen - Bradley PLC 的 EtherNet/IP 网络接口，确保网络链路通畅。同时，将网关的 DeviceNet 端口与库卡焊接机器人的 DeviceNet 接口使用专用电缆连接，设置好机器人的 DeviceNet 节点地址，避免与其他从站冲突。
2. EtherNet/IP 主站（PLC）配置：打开罗克韦尔的 Studio 5000 编程软件，新建项目并选择对应的 ControlLogix 5580 PLC 型号。在项目中，右键点击 “EtherNet/IP Devices”，选择导入DeviceNet 转 EtherNet/IP塔讯网关的 EDS 文件（电子数据文件，包含设备配置信息）。导入成功后，进行 PLC 与DeviceNet 转 EtherNet/IP网关的连接设置。在软件的通讯设置中，选择连接 PLC 的以太网卡，搜索并测试与网关的连接，确保连接成功。接着，对网关进行自动扫描，扫描完成后选择对应的网关设备，更新组态信息，并根据实际需求设置输入输出数据长度，例如设置输入 200 字节，输出 150 字节，以满足机器人控制与状态反馈的数据量需求。
3. DeviceNet 从站（焊接机器人）配置：通过库卡机器人的示教器进入其设置界面，设置 DeviceNet 相关参数，包括波特率（根据实际情况选择，如选择 250kbit/s 以平衡传输距离与速度）和节点地址（例如设置为 5）。确保机器人的参数与网关的 DeviceNet 主站参数相匹配。
4. 网关配置：使用EtherNet/IP转DeviceNet塔讯提供的专用配置软件，新建工程并选择塔讯 TX 131 - RE - DNM/EIS 网关型号。在配置界面中，设置 EtherNet/IP 端的 IP 地址、子网掩码和网关，确保与 PLC 所在的 EtherNet/IP 网络一致。同时，设置输入输出长度，与在 PLC 中设置的对应参数保持一致。在 DeviceNet 主站设置中，设置节点地址（例如设为 1）和波特率（与机器人设置相同）。完成所有设置后，将配置下载到网关中。经过上述配置，罗克韦尔 PLC 能够通过EtherNet/IP转DeviceNet塔讯网关实时向库卡焊接机器人发送焊接任务指令，如焊接轨迹、焊接电流电压等参数，同时实时接收机器人的工作状态反馈，如焊接完成信号、故障报警等，极大提高了车身焊接环节的生产效率与质量。
应用效果总结
在汽车制造行业车身焊接环节，罗克韦尔 Allen - Bradley ControlLogix 5580 PLC（EtherNet/IP 主站）与库卡 KR 16 焊接机器人（DeviceNet 从站）因协议差异无法直接通信，影响生产效率。通过引入塔讯 TX 131 - RE - DNM/EIS 网关进行 DeviceNet 转 EtherNet/IP 协议转换，完成硬件连接、PLC 侧导入网关 EDS 文件并设置通信参数、机器人端配置 DeviceNet 波特率和节点地址、网关配置两端网络参数及输入输出长度。最终实现 PLC 与机器人实时指令交互与状态反馈，显著提升焊接生产效率与质量 。