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

项目	改造前	改造后
通讯链路	MES 上位机中转，MES 宕机则 PLC‑AGV 完全失联	网关直连，脱离 MES，底层独立交互
任务下发方式	人工 AGV 调度系统手动下发	PLC 自动下发搬运任务
通讯延迟	200‑500ms	20‑40ms
故障停线频次	每月 4‑6 次协议通讯故障停线	每月 0‑1 次，故障快速标记报警
单班产能	2800 只 PACK	3300 只 PACK
硬件成本	PLC 通讯模块 + 服务器转发，成本高	塔讯工业网关，成本更低

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。

审核编辑 黄宇