一、項目背景

在工業自動化的復雜環境中，不同品牌 PLC 的協同工作對于優化生產流程至關重要。一家現代化的制造企業在生產過程中同時運用了 EtherNet/IP 羅克韋爾 PLC 和 CCLINK IEFB 三菱 PLC。

羅克韋爾 PLC 基于 EtherNet/IP 協議，廣泛應用于企業生產中的高級控制環節。該協議在以太網基礎上構建，利用其開放性和強大的網絡功能，實現了高效的設備間通信與數據共享。羅克韋爾 PLC 在處理復雜邏輯、監控生產數據以及實現遠程控制方面展現出卓越性能。而三菱 PLC 則依靠 CCLINK IEFB 協議在電機控制、順序控制等生產領域發揮關鍵作用。CCLINK IEFB 協議為三菱自動化系統量身定制，以其高效穩定的通信特點確保了對生產設備的精準控制。

二.面臨的挑戰

(一)通信協議差異

當企業試圖整合這兩種 PLC 時，面臨著通信協議不兼容的難題。EtherNet/IP 和 CCLINK IEFB 協議在多個方面存在顯著差異。

從數據格式來看，EtherNet/IP 采用基于 CIP 的消息格式，數據封裝和解析方式與 CCLINK IEFB 截然不同。這使得兩種 PLC 之間無法直接理解對方傳輸的數據內容，例如羅克韋爾 PLC 無法獲取三菱 PLC 所控制電機的運行狀態信息。

在通信機制方面，EtherNet/IP 基于以太網的 TCP/IP 協議棧，具有復雜的網絡通信功能，而 CCLINK IEFB 則是專門為三菱自動化系統設計的現場總線協議，二者的通信流程和控制方式完全不同，導致數據無法在兩者之間順暢傳輸。

(二)系統集成難題

為實現兩種 PLC 的通信，工程師們面臨著巨大的系統集成挑戰。

首先，自行開發協議轉換程序需要對兩種協議有深入透徹的理解。這不僅要掌握它們的數據結構、通信機制，還要考慮到工業環境下數據的實時性和可靠性要求。開發過程復雜且耗時，而且自行編寫的程序在穩定性方面存在風險，容易出現數據丟失、通信中斷等問題。

其次，工業現場存在大量干擾因素。電磁干擾可能影響通信信號的質量，導致數據傳輸錯誤。此外，不同 PLC 的硬件接口特性差異也增加了連接的復雜性，需要特殊的適配措施來保證物理連接的穩定性。

三.捷米特 JM - EIP - CCLKIE 解決方案

(一)產品特性

捷米特 JM - EIP - CCLKIE 作為專業的工業通信網關，為解決這一問題提供了有效途徑。

協議轉換專長

專門針對 EtherNet/IP 和 CCLINK IEFB 協議設計，能夠準確識別和處理兩種協議的數據。無論是 EtherNet/IP 中的顯式消息用于參數配置，還是隱式消息用于實時數據傳輸，以及 CCLINK IEFB 中的各種控制和狀態數據，都能在網關中實現精確轉換。

高性能硬件

采用工業級芯片和先進電路設計，數據處理能力強，傳輸速度快。在硬件上具備出色的抗電磁干擾能力，多層電路板和屏蔽技術有效減少外界干擾。可在 - 20℃ - 70℃的溫度范圍和一定濕度條件下穩定工作，適應工業現場環境。

便捷配置方式

提供本地可視化配置界面和遠程網絡配置兩種方式。本地界面操作簡單，工程師可輕松設置參數，如 IP 地址、數據映射關系等。遠程配置則方便在大型工廠網絡中對網關進行集中管理和調整。

(二)硬件連接與安裝

接口設計與連接

擁有與羅克韋爾 PLC 和三菱 PLC 相匹配的接口。EtherNet/IP 接口符合羅克韋爾 PLC 的以太網通信標準，確保穩定的物理連接和數據傳輸。CCLINK IEFB 接口與三菱 PLC 適配良好，保障數據交互可靠。連接過程簡單，按接口標識和設備手冊操作即可，接口防誤插設計避免設備損壞。

安裝便利性

可輕松安裝在標準工業控制柜導軌上，外形緊湊，節省空間。安裝位置可根據現場布線和設備布局靈活調整，方便控制系統布線和后續維護。

(三)協議轉換原理與實現

數據解析與重構

網關核心功能是對兩種協議數據進行解析和重構。當從羅克韋爾 PLC 接收 EtherNet/IP 協議數據時，先解析出其中的控制指令、參數值和設備狀態等信息，再依據預設映射關系將其重構為 CCLINK IEFB 協議格式。反之，從三菱 PLC 到羅克韋爾 PLC 的通信亦然。

映射關系建立

建立詳細的映射關系是準確轉換的關鍵。針對 PLC 中的輸入輸出點狀態、寄存器值、定時器和計數器值等數據元素，在兩種協議間建立一一對應映射。對于啟動、停止、復位等控制指令也有明確映射規則，保證數據準確轉換，實現 PLC 間無縫通信。

實時性和準確性保障

采用高效算法和實時操作系統，確保數據快速轉換和傳輸。轉換前后對數據嚴格校驗，檢查完整性和有效性，發現錯誤立即糾錯，如請求重發數據，保障通信穩定可靠。

(四)性能優化與可靠性增強

數據傳輸速度優化

優化數據傳輸速度以滿足生產線需求。充分利用兩種協議帶寬優勢，通過優化內部數據處理流程和通信接口驅動程序，確保大量 I/O 數據、控制指令和設備狀態信息快速傳輸，避免數據擁塞。

抗干擾能力提升

在硬件上，采用多層電路板、屏蔽罩、濾波電路和隔離變壓器等措施。濾波電路濾除電源高頻干擾，隔離變壓器電氣隔離通信線路。軟件方面，采用糾錯編碼、數據重傳等技術增強抗干擾能力，確保通信不受電磁干擾影響。

故障診斷與冗余設計

具備完善故障診斷功能，實時監測電源、通信接口和數據處理狀態，異常時報警并記錄故障信息，方便維修人員定位和排除故障。采用冗余設計，如雙電源輸入，關鍵通信模塊冗余，降低網關故障導致生產線停機的風險。

四.實施效果

(一)生產效率提升

減少停機時間

安裝 JM - EIP - CCLKIE 后，通信故障導致的設備停機次數大幅減少。此前每周因通信問題停機 2 - 3 次，每次 10 - 20 分鐘，現在每月停機僅 1 - 2 次，每次不超過 5 分鐘，有效增加了設備運行時間。

提高生產速度

穩定的通信使兩種 PLC 協同更好，控制更精準，生產節拍加快。某汽車零部件加工生產線生產速度提高約 15%，從每小時 80 件提升到 92 件，滿足了企業生產訂單增長需求。

(二)產品質量提高

穩定加工參數

兩種 PLC 精確通信和協同控制使生產設備運行參數更穩定。汽車零部件加工中，關鍵尺寸公差范圍從 ±0.08mm 縮小到 ±0.05mm，產品合格率提高約 20%，質量顯著提升。

質量一致性增強

穩定通信和控制保證了產品質量一致性，提升了企業產品在市場上的競爭力。

(三)維護成本降低

故障排查便捷

網關的故障診斷功能和通信數據監控界面使維護人員能快速定位問題。以前故障排查需 2 - 3 小時，現在大部分故障 30 分鐘內可解決，維護效率提高約 70%。

減少設備損壞風險

穩定通信和故障報警降低了設備因異常工況損壞的風險，減少了設備維修和更換成本。過去一年通信故障導致設備損壞維修費用約 8 萬元，使用網關后降低到 3 萬元左右。

五、結論

捷米特 JM - EIP - CCLKIE 在解決 EtherNet/IP 羅克韋爾 PLC 與 CCLINK IEFB 三菱 PLC 通信問題上表現卓越。通過先進的協議轉換技術、高性能硬件設計和可靠的性能保障措施，實現了兩種不同協議 PLC 的無縫連接，顯著提高了生產效率、產品質量，降低了維護成本，為工業自動化中的多協議 PLC 通信問題提供了優秀解決方案，具有廣闊的應用前景。