Dans le secteur de l’automatisation industrielle, la compatibilité des protocoles des équipements de production a toujours été un problème majeur dans les mises à niveau de fabrication intelligente.
CC-Link IE est largement utilisé dans les équipements de fabrication discrets japonais avec son taux de transmission gigabit et sa haute fiabilité ; EtherCAT est devenu la norme de facto dans le domaine du contrôle de mouvement haut de gamme grâce à son avantage en temps réel de l’ordre de la microseconde.
Lorsque ces deux systèmes de protocoles traditionnels se rencontrent, la manière de briser les barrières en matière de données et de parvenir à une collaboration multiplateforme est devenue une question centrale pour de nombreuses entreprises afin de promouvoir une transformation intelligente.
Le chemin de mise en œuvre principal peut être divisé en un double choix de logiciel et de matériel. Il existe des différences essentielles entre CC-Link IE et EtherCAT dans les mécanismes de communication et les structures de trames de données, et il existe des barrières techniques naturelles à la communication directe.
Les solutions de conversion courantes actuelles peuvent être divisées en deux catégories : la conversion de passerelle matérielle et le développement de piles de protocoles logiciels.
Parmi eux, les sites industriels privilégient les solutions matérielles avec une plus grande stabilité.
La conversion matérielle est une solution plug-and-play de qualité industrielle.
La passerelle de conversion de protocole professionnelle permet une connexion transparente entre les deux protocoles grâce à l’analyse des protocoles au niveau matériel et au mappage des données sans modifier le programme de l’équipement d’origine.
C’est la solution privilégiée pour les sites industriels actuels. Dans ce domaine, Nidaxun Automation s’appuie sur son accumulation technique dans le domaine des communications industrielles pour lancer la passerelle CC-Link IE vers EtherCAT, qui fournit un support fiable pour la collaboration entre protocoles.
Prenons l’exemple du projet de mise à niveau de la chaîne de production d’une entreprise de fabrication de pièces automobiles. La ligne de production d’emboutissage d’origine a adopté le système de contrôle Mitsubishi CC-Link IE et un lot de servopresses allemandes EtherCAT a été introduit pour améliorer la précision du traitement.
L’équipe du projet a présenté Nidaxon Automation CC-Link IE à la passerelle EtherCAT et a réalisé l’intégration du système multi-protocoles en seulement 3 jours.
Les performances spécifiques sont les suivantes : configuration à double rôle, la passerelle est en CC-Link. Le côté IE est reconnu par Mitsubishi PLC comme une station esclave intelligente, et le côté EtherCAT sert de station maître complète pour gérer la servopresse ; la cartographie visuelle, via le logiciel de support de passerelle, la cartographie bidirectionnelle du registre de contrôle PLC et l’objet de données de processus (PDO) de la station esclave EtherCAT, prend en charge l’opération glisser-déposer ; la synchronisation de haute précision, à l’aide de la technologie de synchronisation d’horloge PTP, permet d’obtenir un alignement temporel au niveau de la microseconde sur tous les systèmes de protocole, garantissant ainsi que la précision de l’estampage est contrôlée à ± 0,05 mm.
Après la mise en œuvre du projet, l’efficacité globale de l’équipement de la ligne de production a augmenté de 28 %, le cycle de débogage ne représentait que 1/5 du plan de transformation traditionnel et le coût de transformation a été réduit de plus de 60 %.
La conversion logicielle est le chemin technique pour les scènes personnalisées. Pour les scénarios nécessitant des exigences de personnalisation particulières, une conversion douce peut être réalisée en déployant un middleware de développement de pile à double protocole, mais les problèmes de temps réel et de fiabilité doivent être résolus.
Il doit généralement être utilisé avec un système d’exploitation en temps réel, adapté aux entreprises orientées R&D ou aux projets personnalisés spécifiques.
En termes de points techniques clés, il est crucial d’assurer le fonctionnement stable de la communication inter-protocole.
Premièrement, la synchronisation de l’horloge est au cœur.
Le cycle de communication minimum de CC-Link IE est de 1 ms, tandis que la précision de synchronisation d’EtherCAT peut atteindre le niveau de la microseconde. Lors de la conversion, une passerelle prenant en charge le protocole PTP IEEE 1588 est requise pour réaliser l’alignement d’horloge des deux côtés du réseau afin d’éviter les erreurs de contrôle causées par les différences de temps de transmission des données.
La passerelle Nidaxun dispose d’une puce d’horloge intégrée de haute précision et l’erreur de synchronisation peut être contrôlée en 1 μs.
Deuxièmement, la cartographie des données doit être précise.
L’essence de la conversion de protocole est la traduction des formats de données. Il est nécessaire d’établir un mappage précis entre le registre distant (RX/RY) de CC-Link IE et l’objet de données de processus (PDO) d’EtherCAT en fonction des besoins réels de l’entreprise.
Le logiciel de configuration fourni par Nidaxun prend en charge la configuration du mappage visuel et peut vérifier automatiquement la correspondance de la longueur des données pour éviter les erreurs de configuration.
Enfin, l’adaptabilité aux environnements industriels ne peut être ignorée.
Il existe des conditions de travail complexes telles que les interférences électromagnétiques et les fluctuations de température sur les sites industriels. La passerelle doit disposer de fonctionnalités telles qu’une large plage de température de fonctionnement (-40 ℃ ~ 85 ℃) et un niveau anti-interférence élevé (norme CEI 61000-4).
La passerelle Nidaxun utilise des composants de qualité industrielle et dispose d’une conception de protection IP30, elle peut donc être installée directement dans l’armoire de commande.
En résumé, la conversion de protocole entre Nidaxun Automation CC-Link IE et EtherCAT n’est pas seulement une intégration technique, mais également une étape clé dans la mise à niveau de la fabrication intelligente d’entreprise.
En introduisant des équipements de passerelle de marques professionnelles telles que Nidaxun Automation, les entreprises peuvent introduire des équipements hautes performances à faible coût sans remplacer le système de contrôle d’origine mature, protégeant ainsi les investissements existants tout en améliorant l’efficacité de la production.
Dans le contexte de l’Industrie 4.0, la demande d’interconnexion des équipements continuera de croître et la technologie de conversion de protocole deviendra une infrastructure clé pour briser les silos de données et libérer le potentiel des équipements.
À l’avenir, avec l’intégration de l’informatique de pointe et de l’intelligence artificielle, les passerelles de conversion de protocoles répondront non seulement aux besoins de transmission de données, mais disposeront également de fonctions intelligentes telles que l’analyse des contours et l’avertissement de pannes, apportant ainsi une plus grande valeur à la production industrielle.
