一、应用场景
智能仓储立体库是现代物流工业自动化核心场景,欧姆龙NX102作为立体库EtherCAT主站PLC,管控堆垛机、输送线;库内多台仙工智能SRC-3000 AGV负责托盘转运对接立体库。SRC-3000 AGV支持Modbus TCP从站协议;NX102 EtherCAT主站无法直接和AGV通讯,需要工业网关做协议转换。塔讯TX161-RE-ECS/OMB智能网关EtherCAT从站接入NX102 EtherCAT总线,Modbus TCP主站访问AGV;网关作为数据采集器采集AGV状态,对接工业物联网仓储管理平台。
二、协议转换网关功能简介
塔讯TX161-RE-ECS/OMB是物流仓储行业协议转换工业网关,属于智能网关、数据采集器、物联网网关,解决异构总线协议互通。网关EtherCAT侧标准从站,对接欧姆龙NX102等EtherCAT主站;以太网侧Modbus TCP支持主站从站切换。本项目Modbus TCP主站模式,访问仙工SRC-3000 AGV;双向寄存器映射:AGV位置、任务状态、故障码映射EtherCAT输入给到NX102;NX102下发搬运任务、复位指令,EtherCAT输出转换Modbus TCP写指令给到AGV。网关支持多AGV轮询,具备断线报警,适配仓储仓库大空间网络扰动环境。
三、项目痛点
- 欧姆龙NX102 EtherCAT主站原生不支持Modbus TCP,扩展通讯板卡成本高,多台AGV轮询延迟大,立体库和AGV对接节拍不匹配。
- 采用WMS仓储管理系统中转,WMS系统一旦宕机,立体库PLC和AGV完全断联,整个仓储物流停止。
- 仓库空间大,无线网络存在抖动,普通转换模块容易丢包,AGV任务错乱,托盘错运。
- 原有方案立体库完成出入库之后,需要WMS下发AGV任务,底层PLC无法直接调度AGV,立体库与AGV协同效率低。
- 多台AGV寄存器数量多,异构总线协议调试复杂。
四、解决方案
塔讯TX161-RE-ECS/OMB智能网关部署立体库控制柜;EtherCAT从站接入欧姆龙NX102 EtherCAT总线;Modbus TCP主站访问多台仙工SRC-3000 AGV。
- 上行(AGV→NX102):AGV坐标、任务状态、故障、电池电量映射EtherCAT输入,NX102读取,判断托盘到位状态。
- 下行(NX102→AGV):立体库完成出入库,PLC直接下发搬运任务,EtherCAT输出转换Modbus TCP写指令给到AGV。
网关断线输出故障标记给到NX102,PLC触发立体库对接工位暂停;网关独立硬件,脱离WMS也可以底层交互;作为数据采集器,AGV数据上传工业物联网WMS平台。
五、实施过程
- 硬件部署:TX161-RE-ECS/OMB工业网关DIN导轨安装立体库电气柜;EtherCAT网线接入NX102 EtherCAT总线;Modbus TCP网口接入仓库局域网,和AGV车载网络互通;24VDC供电。
- 网关软件配置:PC连接网关,设置EtherCAT从站,Modbus TCP主站;导入SRC-3000 AGV寄存器表,配置读写寄存器,轮询周期,字节序转换,断线报警。
- PLC工程配置:Sysmac Studio导入网关ESI文件,添加TX161-RE-ECS/OMB到EtherCAT设备树,绑定IO变量;编写立体库-AGV协同逻辑,立体库完成出库自动下发AGV搬运任务。
- AGV调度配置:SRC-3000设置Modbus TCP从站参数。
- 联调拷机:单台AGV调试任务收发;接入全部AGV,模拟无线网络抖动72小时拷机;验证断线工位暂停逻辑。
- 现场试运行:半自动仓储出入库,优化轮询周期,切换全自动仓储运行。
六、应用效果
塔讯TX161-RE-ECS/OMB物联网网关完成异构总线协议协议转换,欧姆龙NX102立体库PLC直接调度仙工SRC-3000 AGV,不依赖WMS系统中转。立体库完成出入库自动触发AGV搬运,仓储协同效率提升;网络扰动断线自动暂停对接工位,避免托盘错运;AGV状态数据上传工业物联网仓储平台,实现AGV车队状态监控。
七、实施前后效果对比
| 项目 | 改造前 | 改造后 |
| 任务链路 | WMS中转,WMS宕机物流停止 | 网关直连,PLC底层调度AGV |
| AGV任务触发 | WMS软件下发 | 立体库PLC直接触发 |
| 通讯延迟 | 220-480ms | 30-50ms |
| 月均通讯故障 | 4-7次 | 0-2次 |
| 立体库出入库效率 | 基准100% | 提升约22% |
八、项目总结
智能仓储立体库工业自动化场景,EtherCAT主站PLC与Modbus TCP AGV异构总线协议打通,是立体库与移动机器人高效协同的关键。塔讯TX161-RE-ECS/OMB工业网关作为智能网关、数据采集器、物联网网关,硬件协议转换,实现PLC底层直接调度AGV,降低对上层软件依赖,提升仓储出入库效率,助力仓储工业物联网落地。
596
