一、項目背景與需求分析

在某大型能源基礎設施項目中，SCADA系統(tǒng)（主站設備品牌：研華科技，型號：WebAccess9.0）需實時監(jiān)控AGV小車（從站設備品牌：新松機器人，型號：AGV-3000）的運行狀態(tài)。然而，SCADA系統(tǒng)采用MODBUSTCP協(xié)議，而AGV小車基于EtherNet/IP協(xié)議通信，兩者協(xié)議不兼容導致數(shù)據(jù)無法直接交互。為解決這一問題，項目團隊引入捷米特JM-EIPM-TCP協(xié)議轉換網(wǎng)關，通過EtherNet/IP轉MODBUSTCP協(xié)議轉換功能，實現(xiàn)SCADA系統(tǒng)與AGV小車的無縫通信。

二、設備配置與網(wǎng)絡架構

1.核心設備清單

協(xié)議轉換網(wǎng)關：捷米特JM-EIPM-TCP（支持雙向數(shù)據(jù)映射，最大輸入輸出字節(jié)數(shù)500字節(jié)）

SCADA系統(tǒng)：研華WebAccess9.0（MODBUSTCP主站，IP地址：192.168.1.10）

AGV小車：新松AGV-3000（EtherNet/IP從站，IP地址：192.168.1.20）

網(wǎng)絡交換機：華為S5720-28P-LI（千兆工業(yè)交換機）

2.網(wǎng)絡拓撲設計

網(wǎng)關角色：JM-EIPM-TCP作為協(xié)議轉換核心，左側接口配置為MODBUSTCP從站（端口502），右側接口配置為EtherNet/IP主站。

三、EtherNet/IP轉MODBUSTCP協(xié)議轉換實施步驟

1.網(wǎng)關硬件部署

物理連接：使用六類屏蔽網(wǎng)線將網(wǎng)關的ETH1接口連接至華為交換機，ETH2接口連接至AGV控制柜的EtherNet/IP端口。

電源配置：采用24VDC工業(yè)電源供電，電流需求≤150mA。

2.網(wǎng)關軟件配置

（1）EtherNet/IP側參數(shù)設置

設備發(fā)現(xiàn)：通過網(wǎng)關配置軟件（JM-ConfigToolV3.2）掃描局域網(wǎng)，識別AGV-3000的IP地址（192.168.1.20）。

標簽映射：

從AGV的EtherNet/IP標簽庫中導入關鍵參數(shù)：

電池電壓（Tag_BatteryVoltage，地址：0x0100，數(shù)據(jù)類型：FLOAT）

運行速度（Tag_Speed，地址：0x0104，數(shù)據(jù)類型：INT）

故障代碼（Tag_ErrorCode，地址：0x0108，數(shù)據(jù)類型：UINT）

配置數(shù)據(jù)刷新周期為200ms，確保SCADA系統(tǒng)實時性。

（2）MODBUSTCP側參數(shù)設置

寄存器映射：

將AGV參數(shù)映射至MODBUS保持寄存器（40001-40003）：

功能碼配置：

使用功能碼03（讀取保持寄存器）和功能碼06（寫入單個寄存器），實現(xiàn)SCADA系統(tǒng)對AGV的監(jiān)控與控制。

3.SCADA系統(tǒng)集成

驅動配置：在研華WebAccess中創(chuàng)建MODBUSTCP驅動，設置網(wǎng)關IP（192.168.1.15）和端口（502）。

數(shù)據(jù)點綁定：

將WebAccess的IO點與MODBUS寄存器關聯(lián)：

AI_001（電池電壓）→40001

AI_002（運行速度）→40002

DI_001（故障狀態(tài)）→40003（通過位操作提取）

四、EtherNet/IP轉MODBUSTCP協(xié)議轉換效果驗證

1.通信測試

數(shù)據(jù)準確性：通過網(wǎng)關日志監(jiān)控，AGV參數(shù)與SCADA顯示值誤差≤0.1%，滿足能源設施監(jiān)控精度要求。

實時性測試：在AGV加速/減速過程中，SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)刷新延遲≤300ms，符合工業(yè)自動化標準。

2.故障診斷

網(wǎng)絡中斷恢復：模擬ETH1接口斷開后重新連接，網(wǎng)關自動重建MODBUSTCP會話時間≤5秒。

協(xié)議兼容性：驗證網(wǎng)關對EtherNet/IP隱式報文（I/O數(shù)據(jù)）和顯式報文（參數(shù)讀寫）的轉換能力，確保AGV控制指令無丟失。

五、EtherNet/IP轉MODBUSTCP協(xié)議轉換應用價值

1.技術層面

協(xié)議解耦：通過JM-EIPM-TCP網(wǎng)關，SCADA系統(tǒng)無需修改MODBUSTCP協(xié)議棧即可兼容EtherNet/IP設備，降低系統(tǒng)升級成本。

數(shù)據(jù)透明傳輸：網(wǎng)關支持IEEE754浮點數(shù)、BCD碼等工業(yè)數(shù)據(jù)格式轉換，確保AGV參數(shù)在異構網(wǎng)絡中無損傳遞。

2.商業(yè)層面

投資回報率（ROI）：項目實施后，AGV故障響應時間縮短60%，年維護成本降低約12萬元。

可擴展性：網(wǎng)關預留2個以太網(wǎng)接口，支持未來新增光伏逆變器（MODBUSTCP）和儲能系統(tǒng)（EtherNet/IP）的集成。

六、經(jīng)驗總結與行業(yè)推廣

本案例證明，捷米特JM-EIPM-TCP網(wǎng)關通過EtherNet/IP轉MODBUSTCP協(xié)議轉換功能，有效解決了能源基礎設施中異構協(xié)議設備的互聯(lián)難題。其核心優(yōu)勢包括：

零代碼配置：通過圖形化界面完成協(xié)議映射，縮短工程實施周期40%以上。

工業(yè)級可靠性：工作溫度范圍-40℃~85℃，MTBF（平均無故障時間）≥50,000小時，適應能源行業(yè)嚴苛環(huán)境。

目前，該解決方案已推廣至智慧電廠、油氣管道巡檢機器人等場景，為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）架構下的設備互聯(lián)提供了標準化路徑。未來，隨著TSN（時間敏感網(wǎng)絡）技術的普及，EtherNet/IP轉MODBUSTCP協(xié)議轉換網(wǎng)關將進一步融合確定性通信能力，助力能源基礎設施向智能化、低碳化更多詳細內容或具體配置過程可聯(lián)系羽工。

審核編輯 黃宇