一网融通，精准协同：疆鸿智能DEVICENET与ETHERCAT的灌装对话

项目背景

在白酒及果酒灌装制造领域，高精度、高效率的灌装设备是保障生产品质与产能的关键。现代灌装线常配备磁力泵灌装机、数控定量灌装机等设备，支持2-12头多工位同步作业，对控制的实时性、数据同步精度及系统稳定性要求极高。此类产线通常集成多家厂商设备，其中部分现场执行机构（如传感器、阀门组、电机驱动器）仍采用传统的DEVICENET现场总线，而新一代控制系统（如倍福PLC）多基于ETHERCAT高性能工业以太网协议。如何实现新旧协议间的无缝集成，成为产线升级与智能化改造的重要课题。

项目痛点

1. 协议不互通：DEVICENET设备无法直接接入ETHERCAT主站系统，导致设备数据孤立，难以实现集中监控与精准协同控制。

2. 实时性不足：灌装过程对时序同步要求极高，传统协议转换方式常引入通信延迟，影响多工位同步精度与灌装一致性。

3. 维护复杂性高：不同协议网络独立维护，需配备多种调试工具，增加运维难度与成本。

4. 扩展性受限：产线后续改造或增补设备时，受协议限制，设备选型范围窄，升级成本高。

网关配置与系统整合

在该白酒灌装产线中，采用DEVICENET转ETHERCAT网关作为核心通信桥梁。网关在ETHERCAT侧作为从站，直接接入倍福PLC控制系统；在DEVICENET侧作为主站，连接灌装线上的各类设备，包括：

- 磁力泵灌装头的驱动单元

- 定量控制阀组的I/O模块

- 工位传感器与光电开关

- 输送带电机控制器

网关通过模块化配置工具，实现DEVICENET网络扫描、节点映射与数据交换表配置，将各灌装头的流量数据、阀门状态、位置信号等实时映射至ETHERCAT过程数据对象（PDO）中，供PLC高速周期性读写。同时，支持分布式时钟同步机制，确保各灌装工位动作严格同步，保障灌装精度。

方案优势

1. 无缝集成：在不更换原有DEVICENET设备的前提下，实现全产线统一通信架构，保护既有投资。

2. 高实时性能：借助ETHERCAT的硬件实时与低延迟特性，灌装控制周期可达毫秒级，满足多工位精准同步要求。

3. 简化运维：通过PLC编程环境即可实现对全产线设备的监控与参数管理，降低了对维护人员多协议掌握的要求。

4. 灵活扩展：支持DEVICENET网络灵活增减节点，便于产线后期调整与扩容。

5. 数据透明化：所有灌装过程数据（如灌装量、时间、工位状态）可实时上传至信息化系统，为生产追溯与质量分析提供数据基础。

总结

在白酒灌装这类高精度液体灌装场景中，DEVICENET转ETHERCAT网关不仅解决了多协议并存导致的“信息孤岛”问题，更通过高性能的通信整合，实现了灌装过程控制的精准化与协同化。该方案以较低改造成本，显著提升了产线的自动化水平与控制精度，同时为后续产线信息化与智能化升级奠定了开放的通信基础。在工业制造数字化转型过程中，此类协议融合技术将成为传统产线升级、实现高效柔性生产的重要支撑。

审核编辑 黄宇