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工业机器人通信解决方案

助力工业机器人互联互通

关于我们

HMS Networks 成立于 1988 年，总部在瑞典 Halmstad，自成立以来一直致力于从工业设备中获得有价值的数据和洞

察，使我们的客户提高生产力并实现可持续发展，是工业信息和通信技术解决方案的全球领先供应商。

HMS 是斯德哥尔摩纳斯达克上市公司，拥有 Anybus®、Ewon®、Intesis® 和 Ixxat® 品牌，及 PROCENTEC，Owasys 等

子公司，销售和服务网络遍布全球 50 多个国家和地区，其中恒迈思网络技术（北京）有限公司为其在中国的分公

司，全面负责包括中国大陆和港澳台地区的 HMS 业务。

HMS 总部

哈尔姆斯塔德 (Halmstad)

简介

工业机器人（Industrial Robots）是用于自动化生产过程的机械设备，通常可以执行重复性的任务，如焊接、装配、

喷涂、搬运、检查等。它们被广泛应用于汽车、电子、金属加工等制造业中。

因此工业机器人一直被美誉为制造业上的“皇冠”，推动了自动化和智能制造的发展。而工业制造及自动化正朝着高

度智能化，柔性化，协作化方向快速发展，设备之间的互联互通是实现该发展方向的关键条件。

工业机器人作为工厂层的设备之一，要实现与其他设备或控制器的互联互通，则需要灵活兼容多种工业通信协

议，例如 PROFINET、EtherCAT、EtherNet/IP 等。

工业通信协议本身有一定技术壁垒，研发成本投入高，稳定维护难等特点，在没有专业知识和经验的情况下一般

客户很难去实现。

面向工业机器人厂商的问题，本手册会从以下几个方面详细阐述：

• 工业机器人厂商面临的通信挑战

• HMS 工业通信解决方案

• HMS 功能安全解决方案

1 关于我们

2 行业简介

3-4 工业机器人厂商面临

的通信挑战

HMS 工业通信解决方案

5-6 嵌入式产品

7-8 嵌入式案例

9-10 PC 板卡产品

11-12 PC 板卡案例

13-14 网关产品

15-16 网关选型矩阵

17-18 网关案例

219-20 Ixxat Safe T100 硬件产

品

21-22 Ixxat Safe 协议软件

工业机器人厂商面临的通信挑战

如何简单快速

1 实现多种工业通信协议

如何确保工业通信的稳定可靠

2 并维护通信协议符合最新规范

工业机器人通信解决方案

如何确保工业通信的稳定可靠

并维护通信协议符合最新规范

如何满足「出海」背景下的

4 功能安全要求

如何在满足设备与工厂层

基本通信外，扩展 IT 功能 3 及 IOT 协议（如 OPC UA, MQTT）

工业机器人通信解决方案

快速和简易的连接方式数以百万计的安装量，并在不断增加

多种硬件形态方案可选

与 M40 相比，B40 板卡去掉了连接器、指示灯和安装外壳，其他方面完全一致，两款产品该如何选择 ?

面向机器人开发阶段，我们给大家提供了经典的 Anybus CompactCom 40 嵌入式解决方案，Anybus CompactCom 40 是一个现

成的通信接口，您可以将其集成到您的产品中，实现与所有主要工业网络的连接。

嵌入式产品 — Anybus CompactCom 40

B40 板卡

如果您需要灵活布置 PCB，空间

有限或添加自选连接件。

M40 模块

如果您想要完整的和可互换的通讯

模块，并且拥有快速的上市时间。

HMS 工业通信解决方案

灵活的主机应用接口

• 8/16-bit 并口：30ns 访问时间

• 高速 UART：19.2k-625K

• 高速 SPI：32 位 CRC，最高 20M

通用的 C 语言驱动

• 独立于用户操作系统和硬件平台

• 独立于网络类型和 Anybus 硬件形态

• 基于主流 MCU 以及 Linux 下的示例工程

主控 MCU 通过可选的主机应用接口（ SPI, UART 或并口）

与 M40 通信，M40 则负责处理与实现通信协议

注：该部分仅以 M40 示例，B40 原理一致

HMS 工业通信解决方案

ABB 工业机器人，一直与 HMS 深度合作，从经典的 M30

到最新的 M40， HMS 的解决方案一直支持灵活适配，成

功助力 ABB 机器人在多种工业网络环境中快速部署，以满

足不同工业场景的需求。

注：M30/40 是 Anybus CompactCom M30/40 缩写，是一款

模块化工业通信解决方案，专为工业自动化设备设计，用

于快速、可靠地连接到多种工业网络。

M40 方案特点

• 多协议兼容：一次开发支持主流工业通信协议

• 模块化设计：即插即用，方便现场协议切换；多种应用

接口可选，支持 SPI, 串口， 8/16 位并口

• 开发简单：缩短产品上市时间，一般 25 天左右即可完

成开发工作

• 功能扩展：支持 Socket 接口，IT 功能，OPC UA, MQTT 等

• 认证齐全：产品通过各网络合规性预认证，方便客户实

现更快的产品级认证

方案成果

采用 Anybus CompactCom M40 方案， ABB 工业机器人大

幅提升了通信性能和适应性，加快了智能工厂的部署进

程，显著增强了其全球市场竞争力。目前客户年用量稳定

并持续上升。

应用案例

HMS 工业通信解决方案

需求背景

国内某头部工业机器人厂商，寻求 PROFINET、EtherNet/

IP、EtherCAT 等通信解决方案，客户期望设计简单开发周

期短，最好能够兼容总线类协议，如 CC-link、DeviceNet，

另外机器人控制器空间非常有限，对解决方案尺寸有一定

要求。

HMS 解决方案

Anybus CompactCom B40 一种专为有限的空间设备设计的

紧凑型板载式嵌入式通信解决方案，帮助设备轻松集成多

种工业通信协议。

B40 方案特点

• 多协议兼容：一次开发支持主流工业通信协议

• 外形紧凑：36*36*8mm 尺寸适用于空间有限的设备

• 多种应用接口可选：支持 SPI, 串口， 8/16 位并口

• 开发简单：缩短产品上市时间，一般 25 天左右即可完

成开发工作

• 功能扩展：支持 Socket 接口，IT 功能，OPC UA, MQTT 等

• 认证齐全：产品通过各网络合规性预认证，方便客户

实现更快的产品级认证

方案成果

B40 凭借紧凑的外形，成功嵌入在客户有限空间的机器人

控制内，助力客户实现了多种工业通信协议，目前机器人

已在汽车，锂电行业稳定使用，2024 年用量在 1K+，并逐

年上升。

客户反馈

B40 紧凑的外形，非常适合我们机器人控制器有限的空

间。产品协议的灵活兼容性成功提高了我们产品的市场竞

争力。同时 Anybus 工业通信解决方案的知名品牌，我们使

用起来也比较放心。

应用案例

HMS 工业通信解决方案

PC 板卡 — Ixxat INpact

面向 X86 架构控制器提供基于 PCIe，PCIe mini 及 M.2 接口形式的 INpact 板卡，一次开发可以兼容 PROFINET，EtherNet/

IP, EtherCAT 等多种工业通信协议。

HMS 工业通信解决方案

多种接口形式可选

HMS 工业通信解决方案

软件特点

• 多协议支持

- 常规协议兼容，例如 PROFINET,EtherCAT, EtherNet/IP

- 可通过刷写固件切换协议

- 可按需提供预刷写版本

• 基于 C 语言 API 的完整驱动适用于 Windows，Linux

及其他操作系统

• 可按需求提供其他 API 并集成到可视化系统中

硬件特点

• PCIe、PCIe mini、M.2 接口

• 高效的基于 FPGA 的网络处理器

• 根据网络类型的总线耦合器

• 两个以太网口 -100/10 Mbit，SUB-D 或开放式设计

• 网络接口的电气隔离

• 工业级温度范围

支持的协议和接口形式

协议 /

接口形式

EtherNet/IP EtherCAT Powerlink Modbus PROFINET

IRT

PROFINET

IRT

光纤

PROFIBUS

接口名称 INpact EIP

从站

INpact ECT

从站

INpact EPL

从站

INpact EIT

从站

INpact PIR

从站

INpact

PIRFO 从站

INpact

DPV1 从站

PCIe(标准槽架)

PCIe Mini

M.2

机器人与客户更高层系统互联

安川电机提供行业领先的高速工业机器人，广泛应用于多个

行业。为了将机器人集成到客户的系统中，必须支持不同类

型的现场总线网络，而 Ixxat INpact 就在这个环节中发挥了重

要作用。

挑战

安川电机的机器人广泛应用于多个行业和国家。根据不同地区和应用，客户

采用的现场总线标准也各不相同，因此安川电机必须支持这些不同标准，以

实现机器人 / 控制器与客户更高层系统的无缝连接。

为了解决这一问题，安川电机针对新一代控制器（具备 PCIe 插槽）寻找了

一款能够支持多种现场总线标准的接口卡。该解决方案需要提供一个通用

API 和实时驱动程序，使得在控制器中集成现场总线标准变得快速简便，且

能够随时切换不同标准，而无需进行繁琐的应用适配。

成果

m 通过统一接口支持多种

现场总线标准

m 通用驱动程序 API 降低

了开发成本和工作量

案例研究:

助力机器人/控制器互联互通

解决方案：通过 Ixxat INpact 实现多网络连接

国家：瑞典

公司： Yaskawa Nordic AB

摘要：机器人专家安川电机利用 HMS

的 Ixxat INpact 解决方案，实现

机器人与客户更高层系统互联

解决方案

鉴于多年来在其他领域于 HMS 的合作，安川电机对 HMS

提供的 Ixxat 解决方案并不陌生。早年间，Ixxat INpact 是

HMS 新推出的一款产品，Yaskawa 对其进行了详细评估，

确认它能够满足控制器的需求。

Ixxat INpact 采用了通用硬件平台，用户通过软件更新即

可在不同的现场总线环境中使用。HMS 支持的工业以太

网标准包括 EtherCAT、PROFINET、EtherNet/IP、ModbusTCP 和 Powerlink。此外，该卡还提供了与 PROFIBUS 兼容

的 API，并支持符合 AIDA 标准的 PROFINET POF 接口。

访问 hms-networks.cn/ixxat 了解更多信息

HMS 工业网络的 Ixxat 品牌提供面向机器、工业安全、能源及汽车应用的通信解决方案。这些解决方案包括标准化的软件和硬件，以及定制的

OEM 解决方案。Ixxat 解决方案支持基于 CAN、CAN FD 和工业以太网的通信，广泛应用于汽车、医疗设备、工业自动化设备等领域。Ixxat 品牌

还包括工业通信的安全解决方案以及用于智能电网能源系统的网关。

驱动程序适配

Ixxat INpact 配有 Windows、Linux 和 INtime 等操作系统

的驱动程序及编程接口。考虑到 Yaskawa 使用的是 Wind

River 的实时操作系统 VxWorks，因此需要对现有驱动程

序进行适配。

HMS 提供了开放的驱动程序源代码，并全程支持安川电

机完成 VxWorks 平台的移植。安川电机的工程师在短时

间内成功完成了移植工作，将 Ixxat INpact 成功集成到控

制器中。借助这一解决方案，安川电机现在能够支持多

种工业以太网和现场总线标准。

由于通用 API 的存在，控制器上的应用程序能够与所有网

络标准兼容，避免了以往对每个标准进行单独适配的繁

琐工作。

自 2018 年以来，这款支持多种现场总线标准的控制器已

经正式发布并投入市场。

Ixxat INpact 提供三种外形规格：PCIe、PCIe Mini 和 M.2 卡，

能够灵活应用于工业计算机、桌面计算机及移动设备。

网关 — Anybus Gateway

面向机器人控制器硬件和软件已定型的场景，我们给大家提供了经典的 Anybus 网关解决方案。

HMS 工业通信解决方案

一种无需硬件开发，仅需简单配置即可实现工业设备的互联互通的方案

工业机器人客户用例

扩展从站扩展主站

机器人控制器与网关一侧可以通过 ModbusTCP, EtherCAT 等连接，网关

另外一侧实现 EtherNet/IP, DeviceNet, Profibus DP 等多种主站通信协议，

灵活连接各现场设备。

机器人控制器与网关一侧可以通过 ModbusTCP, EtherCAT 等连接，网关

另外一侧实现 PROFINET,EtherNet/IP,CCLink 等多种从站通信协议，

灵活适配现场 PLC。

Anybus 网关可以转换几乎所有的工业协议，凭借超过 300 种型号的网关产品，帮助您快速、轻松地建立工业连接。

以下是半导体行业最典型的应用：

便捷的网页配置

• 网页配置 – 无需安装任何软件

• 直观简洁 – 省时省力

• 定制化 – 提高品牌知名度

• 多种语言 - 简单易用

更多特点

Anybus 新一代网关特点

HMS 工业通信解决方案

Common Ethernet

EtherNet/IP

Adapter/Slave

Modbus-TCP

Server/Slave PROFINET IO

Device/Slave

PROFINET-IRT

Device/Slave

PROFINET-IRT

Device/Slave

EtherCAT

slave

CC-Link IE

Field slave

Profibus

slave

DeviceNet

Adapter/Slave

CANopen slave Modbus-RTU

slave

CC-Link slave Lonworks ControlNet

Adapter/Slave

FIPIO

slave

Interbus

slave Cu

Intetbus

Slave Fo

Modbus Plus

slave

Powerlink

CN/slave OPC UA

MQTT

Modbus RTU Master | RS-232/485 ABC3090 ABC3007 ABC3028 ABC3013 - AB7078 ABC3061 AB7077 ABC3000 AB7001 AB7003 AB7010 AB7008 AB7009 AB7006 AB7011 AB7012 - AB7002 - AB7079

CAN-based - AB7318 AB7319 AB7317 - AB7328 AB7311 - AB7312 AB7313 AB7315 AB7316 AB7321 - AB7314 - - - - - -

Profibus Master - AB7800 AB7629 AB7646 AB7985 AB7500 AB7696 AB7953 AB7801 AB7802 AB7807 AB7808 AB7810 - AB7803 AB7804 AB7805 AB7806 AB7809 AB7521 AB7550

DeviceNet Scanner/Master - AB7916 AB7630 AB7647 - AB7501 AB7697 AB7955 AB7663 AB7811 AB7816 AB7817 AB7819 - AB7812 AB7813 AB7814 AB7815 AB7818 AB7522 AB7551

AS-Interface Master - AB7820 AB7631 AB7648 - AB7502 AB7698 - AB7821 AB7822 AB7827 AB7828 AB7830 - AB7823 AB7824 AB7825 AB7826 AB7829 - AB7552

EtherNet/IP Scanner/Master - AB7668 AB7669 AB7670 - AB7503 AB7699 AB7957 AB7671 AB7672 AB7677 AB7678 AB7680 - AB7673 AB7674 AB7675 AB7676 AB7679 AB7524 AB7553

CANopen Master - AB7306 AB7308 AB7307 - AB7329 AB7300 - AB7301 AB7302 AB7304 AB7305 - - AB7303 - - - - - -

J1939 - AB7665 AB7665 - - - - - AB7615 - - AB7612 - - - - - - - - -

Modbus-TCP Client/Master - AB9006 AB9008 AB9007 - - AB9000 - AB9001 AB9002 AB9004 AB9005 AB9009 - AB9003 - - - - - -

EtherCAT MainDevice/Master ABC3190 ABC3107 ABC3128 ABC3113 - - - - ABC3100 - - - - - - - - - - - -

Common Ethernet ABC4090 - - - - - - - ABC4091 - - - - - - - - - - - -

EtherNet/IP Adapter/Slave - AB7831 ABC4011 ABC4013 - AB7504 ABC4012 AB7956 ABC4014 AB7833 AB7838 AB7839 AB7841 AB7842 AB7834 AB7835 AB7836 AB7837 AB7840 AB7525 AB7554

Modbus-TCP Server/Slave - ABC4011 AB7633 ABC4017 AB7979 AB7505 ABC4016 AB7958 ABC4018 AB7635 AB7640 AB7641 AB7643 AB7644 AB7636 AB7637 AB7638 AB7639 AB7642 AB7526 AB7555

PROFINET IO Device/Slave - ABC4013 ABC4017 AB7651 - - ABC4020 AB7954 ABC4023 AB7653 AB7658 AB7659 AB7661 AB7662 AB7654 AB7655 AB7656 AB7657 AB7660 - -

PROFINET IRT Device/Slave - AB7504 AB7505 - - AB7519 AB7506 AB7507 AB7508 AB7509 AB7510 AB7511 AB7512 AB7513 AB7514 AB7515 AB7516 AB7517 AB7518 AB7540 AB7570

PROFINET IRT Device/Slave Fo - AB7980 AB7979 - AB7972 - AB7970 - AB7944 - AB7943 - - - - - - - - - -

EtherCAT Slave - ABC4012 ABC4016 ABC4020 AB7970 AB7506 AB7900 AB7961 ABC4021 AB7686 AB7691 AB7692 AB7694 AB7695 AB7687 AB7688 AB7689 AB7690 AB7693 AB7527 AB7556

Profibus Slave ABC4091 ABC4014 ABC4018 ABC4023 AB7944 AB7508 ABC4021 AB7959 AB7843 AB7844 AB7849 AB7850 AB7852 AB7853 AB7845 AB7846 AB7847 AB7848 AB7851 AB7529 AB7558

DeviceNet Adapter/Slave - AB7833 AB7635 AB7653 - AB7509 AB7686 AB7960 AB7844 AB7854 AB7859 AB7860 AB7862 AB7863 AB7855 AB7856 AB7857 AB7858 AB7861 AB7530 AB7559

CANopen Slave - AB7838 AB7640 AB7658 AB7943 AB7510 AB7691 AB7963 AB7849 AB7859 AB7894 AB7895 AB7897 AB7898 AB7868 AB7876 AB7883 AB7889 AB7896 AB7531 AB7560

Modbus RTU Slave - AB7839 AB7641 AB7659 - AB7511 AB7692 AB7964 AB7850 AB7860 AB7895 AB7899 AB7621 AB7009 AB7869 AB7877 AB7884 AB7890 AB7620 AB7532 AB7561

CC Link Slave - AB7841 AB7643 AB7661 - AB7512 AB7694 - AB7852 AB7862 AB7897 AB7621 AB7626 AB7627 AB7871 AB7879 AB7886 AB7892 AB7624 AB7533 AB7562

CC Link IE Field Slave - AB7956 AB7958 AB7954 - AB7507 AB7961 - AB7959 AB7960 AB7963 AB7964 - - - - - - - AB7528 AB7557

Powerlink CN/Slave - AB7525 AB7526 - - AB7540 AB7527 AB7528 AB7529 AB7530 AB7531 AB7532 AB7533 - AB7535 - - - AB7539 AB7544 -

LONWorks - AB7842 AB7644 AB7662 - AB7513 AB7695 - AB7853 AB7863 AB7898 AB7009 AB7627 AB7628 AB7872 AB7880 AB7887 AB7893 AB7625 - AB7563

ControlNet Adapter/Slave - AB7834 AB7636 AB7654 - AB7514 AB7687 - AB7845 AB7855 AB7868 AB7869 AB7871 AB7872 AB7864 AB7865 AB7866 AB7867 AB7870 AB7535 AB7564

FIPIO Slave - AB7835 AB7637 AB7655 - AB7515 AB7688 - AB7846 AB7856 AB7876 AB7877 AB7879 AB7880 AB7865 AB7873 AB7874 AB7875 AB7878 - AB7565

Interbus Slave Cu - AB7836 AB7638 AB7656 - AB7516 AB7689 - AB7847 AB7857 AB7883 AB7884 AB7886 AB7887 AB7866 AB7874 AB7881 AB7882 AB7885 - AB7566

Interbus Slave Fo - AB7837 AB7639 AB7657 - AB7517 AB7690 - AB7848 AB7858 AB7889 AB7890 AB7892 AB7893 AB7867 AB7875 AB7882 AB7888 AB7891 - AB7567

Modbus Plus Slave - AB7840 AB7642 AB7660 - AB7518 AB7693 - AB7851 AB7861 AB7896 AB7620 AB7624 AB7625 AB7870 AB7878 AB7885 AB7891 AB7623 AB7539 AB7568

协议名称

Anybus 网关选型矩阵