某大型生产现场焊接站的协议改造PROFIBUS从转PROFINET从网关

某大型生产现场焊接站的协议改造PROFIBUS从转PROFINET从网关

一、背景介绍

某大型汽车制造厂拥有多个生产线，用于车身焊接、喷涂及装配等工序。其中，一条关键的焊接生产线长期采用PROFIBUS协议进行数据传输和设备控制。随着生产自动化程度的提升和工业4.0战略的推进，厂方决定对现有的焊接站进行升级改造，以提升生产效率、实现更高层次的智能化控制。

二、面临的挑战

1. **技术陈旧**：当前焊接站的控制系统基于PROFIBUS DP协议，虽然在过去几年中表现稳定，但在数据传输速度、网络拓扑灵活性及与新设备兼容性方面存在局限。

2. **兼容性问题**：新引进的智能设备和传感器普遍支持PROFINET协议，导致现有系统在与新设备集成时出现兼容性问题，影响生产线的整体效率。

3. **升级复杂性**：直接更换整个控制系统成本高昂，且生产线停机时间长，制造成本上升。因此，寻找一种高效、经济的升级方案成为迫切需求。

三、解决方案

经过综合评估，厂方决定采用稳联技术PROFIBUS转PROFINET（WL-PBS-PNS）的协议网关进行焊接站的改造。具体方案包括：

1. **引入协议网关**：选用高性能的协议转换网关设备，将现有的PROFIBUS网络无缝连接到新的PROFINET网络中，实现两种协议的实时数据交换。

2. **系统集成优化**：在不更换现有PROFIBUS设备的前提下，通过网关实现与新型PROFINET设备的通信，确保旧设备与新设备之间的兼容性和协同工作。

3. **网络拓扑调整**：优化现场网络结构，将关键控制节点迁移至PROFINET网络中，提高数据传输速度和网络的稳定性。

4. **培训与支持**：对操作人员进行PROFINET协议及新网关设备的培训，确保系统运行后能够顺利操作和维护。

四、设备组态

1.添加SIEMENS DP主站通信模块 双击设备和网络 ，添加 CM-1243-5 PROFINBUS DP Master 设备模块在 S7-1200plc 机架上 ，在 硬件目录 > 控制器> SIMATIC S7-1200>通信模块>PROFIBUS >CM1243-5 ，如下图所示：

2.添加PROFINET设备模块 双击设备和网络 ，添加 PROFINET 设备模块， PROFINET 设 备 模 块 在 硬 件 目 录 在 硬 件 目 录 > > 其 他 现 场 设 备 >PROFINET IO>Gateway>SIEMENS AG>，如下图所示：

3.建立PROFIBUS DP和PROFINET网络

1. 使用设备配置的“网络视图”在项目中的各个设备之间创建网络连接。创建网络连接之后 ，使用 巡视窗口的“属性”选项卡组态网络的参数。

2. 选择“网络视图”以显示要连接的设备。选择wl-pn-dp的PROFIBUS端口，然后将连接拖到PLC_1 模块CM1243-5模块的PROFIBUS端口处 ，释放鼠标按钮以创建网络连接。

五、实施效果

1. **生产效率提升**：通过PROFIBUS转PROFINET的协议转换，实现了更高效的数据传输，焊接站的响应速度和生产效率显著提高。

2. **系统兼容性增强**：新旧设备能够在同一网络环境中良好协同工作，解决了兼容性问题，减少了设备更换的成本。

3. **网络稳定性提升**：优化后的PROFINET网络架构提高了整体网络的稳定性和可靠性，减少了因网络故障导致的生产中断。

4. **成本节约**：采用协议网关进行改造，避免了大规模更换控制系统的高昂成本，并缩短了实施周期，降低了停产期间的损失。

5. **智能化水平提高**：协议转换后的系统具备更好的扩展性，为未来引入更多智能化设备和实现生产数据的集中管理奠定了基础。

结论

通过引入PROFIBUS转PROFINET的协议稳联技术网关（WL-PBS-PNS），某大型汽车制造厂成功实现了焊接站的升级改造。这一方案不仅解决了现有系统的兼容性问题，还提升了生产效率和网络稳定性，为生产线的智能化发展提供了有力支持。同时，该案例也为其他制造企业在面临类似协议升级需求时提供了参考和借鉴。