在工業(yè)4.0和智慧工廠快速發(fā)展的背景下，電力穩(wěn)定性成為保障生產(chǎn)連續(xù)性的關(guān)鍵。本文結(jié)合客戶案例展示GCOM80-2NET-E方案如何通過數(shù)據(jù)防沖突機制和高效傳輸解決傳統(tǒng)問題，助力電力保障智能化升級。

?行業(yè)介紹

隨著工業(yè)4.0與智慧工廠的推進，生產(chǎn)場景對電力穩(wěn)定性的需求持續(xù)升級。工業(yè)自動化滲透率突破65%的背景下，應(yīng)急電源設(shè)備（如UPS、EPS）成為保障生產(chǎn)連續(xù)性、規(guī)避突發(fā)斷電風(fēng)險的核心基礎(chǔ)設(shè)施?。我國雙碳政策與新基建戰(zhàn)略的落地，進一步推動應(yīng)急電源向高可靠性、智能化方向迭代，行業(yè)規(guī)模預(yù)計2025年突破1200億元?。

1. 應(yīng)急電源

應(yīng)急電源通常分為兩類：UPS與EPS。兩者的核心工作點與應(yīng)用場景雖不一致，但核心功能均是在市電斷電時提供應(yīng)急電源。具體差異如表1所示：

表1 UPS與EPS差異對照表

由于UPS電源在斷電再供電切換速度快的特點，其單個設(shè)備的響應(yīng)時間、電池電量狀態(tài)監(jiān)測等數(shù)據(jù)需要集中化管理，用于能耗分析、設(shè)備管控。

2.UPS電源

• 運作方式?：動態(tài)式、靜態(tài)式?；
• ?工作原理?：后備式（離線式）、在線式、在線互動式?；

?其他維度?：備用時間、結(jié)構(gòu)形態(tài)、電池類型等。

?客戶方案

方案中，電池到交流電源的轉(zhuǎn)換器（逆變器）始終連接到UPS的輸出端。當輸入交流電源正常時，逆變器反向操作可為電池充電；一旦輸入電源出現(xiàn)故障，轉(zhuǎn)換開關(guān)打開，通過電池向UPS輸出端供電?？驁D如圖1所示：

圖1 UPS工作原理示意圖

在圖1的工作原理示意圖中，UPS狀態(tài)一直處于被監(jiān)測狀態(tài)。因此，當UPS批量化部署時，就需要將UPS數(shù)據(jù)匯總。示意圖如圖2所示：

圖2 UPS部署示意圖

在圖2中，GCOM80-2NET-E南向與UPS通過Modbus連接，北向通過以太網(wǎng)與交換機連接，數(shù)據(jù)傳輸至不同的PC上。GCOM80-2NET-E整體工作模式為Modbus RTU轉(zhuǎn)Modbus TCP，電腦PC作為客戶端。

然而，在此場景下，用戶的業(yè)務(wù)邏輯可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)收發(fā)沖突問題。例如，當PC端同時向網(wǎng)關(guān)設(shè)備發(fā)送命令時，傳統(tǒng)模式下，網(wǎng)關(guān)設(shè)備在接收到PC指令后，只會接收當前最新的指令，無法對其他指令進行緩存，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或查詢失敗。而GCOM80-2NET-E則可以進行Modbus數(shù)據(jù)緩存，對于普通的單寄存器查詢，能夠保證每條查詢指令不丟失。

?方案核心優(yōu)勢

1. 國產(chǎn)化適配?

• 主器件全國產(chǎn)化（GCOM80-2NET-P型號），硬件接口滿足工業(yè)級需求；
• 可靠性指標?：MTBF無故障時間達492,295.6小時。

?2. 數(shù)據(jù)防沖突機制?

傳統(tǒng)模式缺陷?：多指令并發(fā)時僅響應(yīng)最新指令，易導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失；

GCOM80-2NET-E優(yōu)化?：支持Modbus數(shù)據(jù)緩存，確保單寄存器查詢指令不丟失；提供多模式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及沖突規(guī)避邏輯?。

3. 實測驗證與性能提升

?多客戶端場景?：在PC端并發(fā)查詢壓力下，設(shè)備通過緩存隊列和優(yōu)先級調(diào)度實現(xiàn)零丟包；

?轉(zhuǎn)換效率?：Modbus RTU至TCP轉(zhuǎn)換延遲低于10ms，滿足實時監(jiān)控需求?。