一、应用场景
新能源直流充电桩测试台属于新能源检测工业自动化设备,汇川AM500作为测试台EtherCAT主站PLC,模拟充电桩全工况测试;测试工位配置杰弗伦400‑E温控仪表,模拟充电桩内部温度环境,完成充电桩高温环境可靠性测试。杰弗伦400‑E温控仪表为Modbus TCP从站;AM500 EtherCAT主站不能直接读写温控仪表,需要工业网关完成协议转换。塔讯TX161‑RE‑ECS/OMB智能网关EtherCAT从站接入AM500 EtherCAT总线,Modbus TCP主站访问杰弗伦温控仪表;网关作为数据采集器采集温度测试数据,对接工业物联网检测平台。
二、协议转换网关功能简介
塔讯TX161‑RE‑ECS/OMB是新能源检测设备协议转换工业网关,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,对接汇川AM500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,访问杰弗伦400‑E温控仪表;双向寄存器映射,实际腔体温度、报警映射EtherCAT输入给到AM500;AM500下发测试温度设定,EtherCAT输出转换Modbus TCP写指令给到温控仪表。网关响应速度快,满足测试台动态温度切换测试需求,具备断线报警。
三、项目痛点
汇川AM500 EtherCAT主站扩展Modbus TCP通讯模块成本高,多工位温控仪表轮询延迟大,温度跟随慢,充电桩温度模拟测试精度不达标。
采用上位机中转,上位机软件崩溃,测试台PLC失去温控仪表,高温测试失控,被测充电桩有烧毁风险。
测试台内部大功率电源多,电磁干扰强,普通转换模块温度读数跳变,测试数据失真,测试报告失效。
不同测试用例,需要人工修改温控仪表设定温度,测试用例切换繁琐,自动化测试流程中断。
多工位测试台,多台温控仪表,异构总线协议调试繁琐。
四、解决方案
塔讯TX161‑RE‑ECS/OMB智能网关部署充电桩测试台控制柜;EtherCAT从站接入汇川AM500 EtherCAT总线;Modbus TCP主站访问杰弗伦400‑E温控仪表。
上行(温控仪表→AM500):腔体实际温度、故障报警映射EtherCAT输入,AM500读取,用于充电桩可靠性测试判定。
下行(AM500→温控仪表):PLC根据测试用例下发温度设定值,EtherCAT输出转换Modbus TCP写指令给到温控仪表。
网关断线输出故障标记给到AM500,PLC立刻停止高温测试,保护被测充电桩;网关独立硬件,不依赖上位软件;作为数据采集器,测试温度数据上传工业物联网检测平台。
五、实施过程
硬件部署:TX161‑RE‑ECS/OMB工业网关DIN导轨安装测试台电气柜;EtherCAT网线接入汇川AM500 EtherCAT总线;Modbus TCP网口接入测试台局域网,和杰弗伦400‑E温控仪表互通;24VDC供电,做好接地抗干扰。
网关软件配置:PC连接网关,设置EtherCAT从站,Modbus TCP主站;导入杰弗伦400‑E寄存器表,配置读写寄存器,轮询周期,字节序转换,断线报警标记。
PLC工程配置:InoProShop导入网关ESI文件,添加TX161‑RE‑ECS/OMB到EtherCAT设备树,绑定IO变量;编写自动化测试逻辑,不同测试用例自动下发温度设定,异常终止测试。
温控仪表配置:杰弗伦400‑E设置Modbus TCP从站参数。
联调拷机:单工位调试温度读写;接入全部测试工位,72小时拷机,模拟网络扰动,验证测试保护逻辑。
现场试运行:执行充电桩自动化可靠性测试,核对温度精度,投入正式检测。
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,汇川AM500直接读写杰弗伦400‑E温控仪表,摆脱上位软件中转。自动化测试用例切换时PLC自动下发温度设定,无需人工操作;通讯异常自动终止高温测试,保护被测充电桩;测试温度数据上传工业物联网检测平台,自动生成测试报告。
七、实施前后效果对比
| 项目 | 改造前 | 改造后 |
| 测试链路 | 上位软件中转,软件崩溃测试失控 | 网关直连,PLC 底层管控温控仪表 |
| 测试用例切换 | 人工修改温控仪表,切换耗时 40min | PLC 自动下发温度,切换 4min |
| 温度响应延迟 | 200‑400ms | 25‑45ms |
| 被测件风险 | 通讯异常无保护逻辑 | 断线自动终止高温测试 |
| 月均通讯故障 | 3‑6 次 | 0‑1 次 |
八、项目总结
新能源充电桩测试台工业自动化设备,EtherCAT主站PLC对接Modbus TCP温控仪表,异构总线协议互通直接关系测试精度与被测设备安全。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,硬件实现协议转换,实现自动化温度环境模拟,提升充电桩测试台自动化程度,为新能源检测工业物联网提供测试数据支撑。
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