EtherNet/IP與CC-Link的橋樑構建
1 項目背景：多品牌PLC系統造成的生產孤島
某大型船舶製造廠在擴建生產線的過程中，面臨着典型的工業自動化系統整合難題。廠內原有大量三菱PLC通過CC-Link網絡控制各類專用設備，而在新增的焊接機器人工作站和智能倉儲系統中，則採用了羅克韋爾ControlLogix系列PLC，基於EtherNet/IP協議通信。兩大系統獨立運行，數據無法互通，形成了“信息孤島”。生產管理人員需要通過人工方式在不同系統間傳遞數據，效率低下且容易出錯，嚴重製約了船舶分段製造的整體效率。
2 解決方案：協議轉換技術構建統一數據層
針對這一挑戰，項目團隊提出了基於網關設備的協議轉換解決方案。核心思路是在不改變現有控制系統硬件架構的前提下，通過部署專用協議轉換網關，實現EtherNet/IP與CC-Link之間的雙向數據交換。經過技術比選，最終選定了一款支持雙協議棧的工業級智能網關，該設備同時具備Ethernet端口和CC-Link接口，能夠實時解析和轉換兩種協議的數據幀格式。
3 實施過程與原理拓撲
實施過程分為三個階段：網絡分析、網關配置和系統聯調。技術人員首先對現有網絡進行了全面診斷，繪製了詳細的網絡拓撲圖，明確了需要交換的數據點和交換頻率。隨後，在物理層面將網關設備部署在羅克韋爾PLC與三菱PLC網絡交界處，通過以太網電纜連接EtherNet/IP網絡，通過專用電纜接入CC-Link網絡。
系統拓撲結構如下：
```
羅克韋爾PLC(EtherNet/IP) ←以太網→ 協議轉換網關 ←CC-Link→ 三菱PLC網絡
↑
(數據映射與協議轉換)
網關配置是關鍵環節，技術人員使用專用配置軟件，建立了雙向數據映射表。例如，將羅克韋爾PLC中的焊接參數狀態字映射到三菱PLC的特定寄存器，同時將三菱PLC控制的搬運設備位置信息反饋至羅克韋爾系統。網關內部採用雙緩衝區機制，確保數據交換的實時性和完整性，轉換延遲控制在10ms以內，滿足船舶製造工藝要求。
4 應用效果與項目實施前後對比
項目實施後，系統整合效果顯著。在數據流通方面，實現了焊接質量參數、物料位置信息、設備狀態等關鍵數據的自動交互，消除了人工錄入環節。生產效率方面，分段製造各工序銜接時間平均縮短23%，設備利用率提升18%。在維護成本上，統一的數據監控界面減少了運維人員在不同系統間切換的時間，故障診斷效率提高40%。
特別值得注意的是，通過統一數據層，工廠首次實現了對整個分段製造過程的實時追蹤與質量回溯，為後續的數字化升級奠定了堅實基礎。而原有的控制系統硬件投資得到完全保護，體現了“繼承性創新”的價值。
5 行業推廣價值
這一解決方案在重工製造領域具有廣泛適用性。船舶、重型機械、鋼結構等離散製造業普遍存在多品牌自動化設備共存的情況。本項目的創新在於提出了“協議轉換+數據標準化”的雙層整合思路，不僅解決了通信連通問題，更構建了統一數據語義層，使不同系統的數據能夠被上層MES系統直接利用。
與單純的協議轉換方案相比，這一方案強調數據語義的統一映射，使轉換後的數據具有明確的業務含義，而非簡單的位信號傳遞。這種思路可推廣至其他協議轉換場景，如PROFINET與Modbus的整合、DeviceNet與PROFIBUS的互聯等。
創新總結
本項目突破了船舶製造業中多品牌自動化系統難以集成的瓶頸，創新點主要體現在三個方面：一是採用“中間件”思維，在不改動原有系統的前提下實現數據融合；二是建立了協議轉換與數據標準化同步實施的方案，提升了數據的可用性；三是開發了適用於船舶製造場景的特定數據映射模板，可快速適配類似項目。
這一實踐表明，在工業自動化系統集成中，通過適當的轉換技術和設計理念，能夠有效降低系統複雜度，保護既有投資，同時為數字化轉型鋪平道路。隨着工業互聯網的深入發展，這種“連接+語義統一”的整合模式將為更多製造企業提供可借鑑的升級路徑。
