EtherCAT转ModbusTCP工业网关｜汇川AM600对接新松AGV锂电PACK产线案例

一、应用场景

锂电PACK是新能源产业链核心环节，整个PACK生产线属于典型的工业自动化产线，产线内部大量使用EtherCAT高速总线完成电芯搬运、焊接、压装、检测工序；车间内部多台新松AGV‑3000负责电芯料箱转运、成品PACK下线转运。汇川AM600 PLC作为整条 PACK产线EtherCAT主站，需要获取AGV小车位置、任务状态、故障报警，同时下发任务指令给AGV。AGV原生只支持 ModbusTCP总线协议，EtherCAT与ModbusTCP两种异构总线协议无法直接互通，需要工业网关完成协议互转，选用塔讯 TX161‑RE‑ECS/OMB智能网关作为协议转换硬件，打通EtherCAT工业控制总线与ModbusTCP设备，实现产线PLC与移动AGV设备协同调度，属于工业物联网现场数据采集场景，网关同时充当数据采集器与物联网网关。

二、协议转换网关功能简介

塔讯TX161‑RE‑ECS/OMB是一款面向工业自动化现场的智能网关，核心定位为EtherCAT从站转ModbusTCP主 / 从站协议转换网关，作为物联网网关，解决现场异构总线协议壁垒，是现场重要数据采集器与工业网关。网关EtherCAT侧作为标准从站接入 EtherCAT主站（汇川AM600），周期交互过程数据；网口侧ModbusTCP支持切换主站 / 从站模式；本项目配置为ModbusTCP主站，轮询新松AGV‑3000 ModbusTCP寄存器。网关内部完成寄存器映射，将AGV小车任务号、坐标位置、故障代码、电池电压等 ModbusTCP寄存器映射到EtherCAT过程对象字典，汇川AM600直接通过EtherCAT实时访问AGV数据，无需编写复杂的协议解析程序。网关支持电气隔离，适应锂电车间粉尘、电磁干扰强的工况，支持断线缓存、异常报警，保障产线连续运行。

三、项目痛点

锂电PACK产线核心控制器汇川AM600是EtherCAT主站，原生不支持ModbusTCP协议，无法直接和新松AGV‑3000通讯；如果选用PLC额外扩展ModbusTCP通讯模块，AM600扩展模块成本高，而且模块处理ModbusTCP是非实时通讯，数据刷新延迟大，无法满足AGV协同搬运节拍。

产线有6台AGV，若采用上位机MES中转方案，MES作为中间转发层，一旦MES宕机，AGV和产线PLC直接断联，会造成整条 PACK产线停线，生产风险极高。

现场为锂电防爆车间，设备电磁干扰大，普通第三方协议转换模块稳定性差，经常出现丢包、寄存器错位，AGV接收任务错乱，出现料箱错送。

原有方案只能人工在AGV调度系统下发搬运任务，PLC无法直接下发指令，产线工序完成后，需要人工通知AGV，整体节拍卡顿，制约产线产能提升。

现场工程师缺少异构总线协议调试经验，不同协议寄存器映射、字节序处理调试工作量巨大。

四、解决方案

引入塔讯TX161‑RE‑ECS/OMB工业网关，每台网关对接2台新松AGV‑3000。网关EtherCAT侧作为从站接入汇川AM600 EtherCAT总线；ModbusTCP侧配置为ModbusTCP主站，访问AGV小车ModbusTCP从站接口。网关内部完成双向寄存器映射：

上行（AGV→PLC）：AGV位置坐标、任务状态、故障码、电池电量，ModbusTCP寄存器映射到EtherCAT输入过程数据，汇川 AM600 周期读取。

下行（PLC→AGV）：产线PLC下发搬运任务编号、目标站点编号、复位指令，写入EtherCAT输出过程对象，网关自动转换成 ModbusTCP写指令下发给AGV。

网关自带字节序调换功能，适配新松AGV寄存器大 / 小端模式；具备断线检测，AGV离线时EtherCAT总线输出故障标记给到PLC，产线快速触发报警。网关不依赖MES上位机，实现PLC与AGV底层直接交互，属于数据采集器硬件，不占用PLC扩展槽位，安装在现场控制柜DIN导轨，满足锂电车间防护等级。

五、实施过程

硬件部署：将TX161‑RE‑ECS/OMB智能网关安装PACK车间电气柜DIN导轨；EtherCAT网线接入汇川AM600 EtherCAT 总线端口；ModbusTCP网口接入车间设备局域网，和新松AGV‑3000车载网络互通。完成电源接线，24VDC供电，做好接地处理，抵御车间电磁干扰。

网关配置软件调试：PC连接网关配置口，设置网关工作模式：EtherCAT从站，ModbusTCP主站；导入新松AGV官方 ModbusTCP寄存器表，配置读写寄存器地址、轮询周期；配置字节序转换，映射AGV状态寄存器到EtherCAT过程数据，设置断线报警标记位。

PLC工程配置：汇川AM600编程软件InoProShop导入网关ESI文件，把TX161‑RE‑ECS/OMB作为EtherCAT从站添加到设备树，配置过程IO映射，完成变量绑定。编写PLC逻辑：当电芯装配工位完成，PLC输出搬运任务号，通过网关下发给AGV；同时读取AGV返回位置，判断物料是否到位。

联调测试：单台AGV调试，测试指令下发、状态回传；再接入全部6台AGV，模拟AGV离线、网络抖动场景，验证网关报警机制；模拟产线连续生产，连续72小时拷机测试，排除丢包、寄存器错位问题。

现场试运行：接入真实PACK产线工序，切换至半自动模式运行，记录每一次AGV搬运响应时延；优化ModbusTCP轮询周期，平衡实时性与网络负载，最终切换全自动生产模式。

六、应用效果

通过塔讯TX161‑RE‑ECS/OMB物联网网关打通EtherCAT与ModbusTCP异构总线协议，实现汇川AM600 PLC直接和新松 AGV‑3000双向交互。AGV搬运任务可以由产线PLC直接触发，不需要人工介入，也不需要MES中转。AGV位置、故障、电池状态实时上传PLC，产线可以根据AGV状态自动调整生产节拍。网关断线报警功能可以快速定位小车离线故障，减少排查时间。整套系统适配锂电PACK车间强电磁干扰环境，通讯稳定可靠。

七、实施前后效果对比

八、项目总结

在锂电PACK工业自动化场景中，不同厂商设备存在大量异构总线协议，直接通讯往往存在技术壁垒。塔讯TX161‑RE‑ECS/OMB协议转换智能网关作为现场工业网关、数据采集器、物联网网关，实现EtherCAT从站对接ModbusTCP从站AGV，不依赖上位机中转，实现控制器与移动设备底层互通，解决锂电车间PLC与AGV协同难题，提升整条PACK产线自动化水平，为工业物联网数据上云提供底层数据基础。