一、背景與痛點

隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，鋰電池生產(chǎn)企業(yè)對生產(chǎn)過程的自動化、智能化和信息化程度要求越來越高。某鋰電池生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)線上采用了大量的歐姆龍CJ1PLC進行設(shè)備控制，但原有通訊方式逐漸難以滿足生產(chǎn)需求，主要體現(xiàn)在PLC與上位機、觸摸屏之間的通訊效率低、數(shù)據(jù)傳輸不及時、不穩(wěn)定，影響了生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控和生產(chǎn)效率的進一步提升，急需一種高效的通訊解決方案。

通訊效率低：在傳統(tǒng)的鋰電池生產(chǎn)線上，PLC與上位機和觸摸屏多采用串口通訊方式，數(shù)據(jù)傳輸速度慢，隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大和數(shù)據(jù)采集點的增加，生產(chǎn)數(shù)據(jù)無法及時上傳到監(jiān)控中心，導致管理人員不能實時掌握生產(chǎn)進度和設(shè)備運行狀態(tài)，難以及時調(diào)整生產(chǎn)計劃。

數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定：串口通訊容易受到外界干擾，導致數(shù)據(jù)傳輸錯誤或中斷，影響了生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。特別是在生產(chǎn)過程中，一旦數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)問題，可能會導致設(shè)備故障不能及時被發(fā)現(xiàn)和處理，延長設(shè)備停機時間，降低了生產(chǎn)效率。

系統(tǒng)集成困難：原有通訊方式下，PLC與不同廠家的上位機軟件和觸摸屏之間兼容性差，集成難度大，無法實現(xiàn)無縫對接，增加了系統(tǒng)的復雜性和維護成本。

二、解決痛點方案

為了解決上述痛點，該鋰電池生產(chǎn)企業(yè)引入了捷米特JM-ETH-CJ以太網(wǎng)模塊，實現(xiàn)了CJ1PLC與上位機和觸摸屏的高效通訊。

方案原理：JM-ETH-CJ模塊采用先進的以太網(wǎng)通信技術(shù)，將CJ1PLC的串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，通過現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施進行高速傳輸。該模塊支持多種通信協(xié)議，如FINS/TCP、FINS/UDP等，能夠與主流的上位機軟件和觸摸屏實現(xiàn)無縫對接，確保數(shù)據(jù)的準確傳輸和穩(wěn)定通信。

系統(tǒng)架構(gòu)：CJ1PLC的通訊口連接JM-ETH-CJ以太網(wǎng)模塊，模塊的以太網(wǎng)口接入企業(yè)局域網(wǎng)，上位機和觸摸屏也接入同一網(wǎng)絡(luò)。通過配置模塊的IP地址和端口號等參數(shù)，實現(xiàn)PLC、上位機和觸摸屏之間的網(wǎng)絡(luò)通信。

三、實施過程

需求分析與規(guī)劃：在實施之前，捷米特技術(shù)團隊對該鋰電池生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)線的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、設(shè)備布局以及數(shù)據(jù)傳輸需求進行了詳細的調(diào)研和分析。根據(jù)生產(chǎn)線上CJ1PLC的數(shù)量、分布位置以及與上位機和觸摸屏的通信要求，制定了合理的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和模塊配置方案。

硬件安裝：按照設(shè)計方案，將JM-ETH-CJ以太網(wǎng)模塊安裝在CJ1PLC的通訊口上。確保模塊與PLC的連接牢固可靠，并為其提供穩(wěn)定的電源。同時，將模塊的以太網(wǎng)口通過網(wǎng)線接入到企業(yè)的交換機或路由器上。

軟件配置：在上位機上安裝相應的組態(tài)軟件，如組態(tài)王、MCGS等，并根據(jù)JM-ETH-CJ模塊的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)格式，進行驅(qū)動程序的配置和參數(shù)設(shè)置。在觸摸屏上也進行類似的配置，確保其能夠與以太網(wǎng)模塊建立有效的通信連接。

系統(tǒng)調(diào)試與優(yōu)化：完成硬件安裝和軟件配置后，對整個系統(tǒng)進行調(diào)試。首先進行PLC與以太網(wǎng)模塊之間的通信測試，檢查數(shù)據(jù)是否能夠正常傳輸。然后進行上位機和觸摸屏與PLC的聯(lián)調(diào)，觀察數(shù)據(jù)的實時性和準確性。根據(jù)調(diào)試結(jié)果，對模塊的參數(shù)進行優(yōu)化調(diào)整，以達到最佳的通信效果。

四、產(chǎn)品的主要功能亮點

即插即用，不占PLC通訊口：JM-ETH-CJ模塊直接插在PLC的DB9通訊口上，擴展口可同時連接觸摸屏，且可直接從PLC通訊口獲取電源，也可外接24VDC電源，安裝使用方便，不占用PLC的通訊資源。

多種通訊協(xié)議支持：支持FINS/UDP、FINS/TCP以太網(wǎng)協(xié)議通信，可實現(xiàn)與歐姆龍編程軟件CX-Programmer的以太網(wǎng)通訊，還集成ModbusTCP服務(wù)器，支持FC1、FC2、FC3、FC5、FC6、FC16等功能碼，Modbus數(shù)據(jù)區(qū)自動映射至PLC數(shù)據(jù)區(qū)，能夠與多種上位機軟件和觸摸屏實現(xiàn)無障礙通訊。

多接口設(shè)計：具備DB9通訊母口X1、DB9通訊母口X2和RJ45通訊口X3，X1用于連接PLC，X2可連接觸摸屏，X3則用于接入以太網(wǎng)，滿足了同時與上位機和觸摸屏通訊的需求。

WEB服務(wù)器集成：集成WEB服務(wù)器，通過網(wǎng)頁可設(shè)置設(shè)備參數(shù)和運行診斷，并設(shè)置登錄保護密碼，防止篡改配置數(shù)據(jù)，方便了參數(shù)配置和設(shè)備管理，同時也提高了系統(tǒng)的安全性。

自動識別與匹配：自動識別PLC型號，自動匹配PLC和HMI串行參數(shù)，無需額外配置，減少了安裝配置的工作量和出錯概率。

五、使用前后的對比

六、總結(jié)

捷米特JM-ETH-CJ以太網(wǎng)模塊在鋰電池生產(chǎn)企業(yè)中的成功應用，為歐姆龍CJ1PLC與上位機和觸摸屏之間搭建了一座高效、穩(wěn)定的通訊橋梁，有效解決了傳統(tǒng)通訊方式所面臨的諸多痛點問題。通過提高通訊效率、增強數(shù)據(jù)穩(wěn)定性、優(yōu)化系統(tǒng)集成性，該模塊不僅提升了生產(chǎn)線的自動化水平和生產(chǎn)效率，還為企業(yè)的生產(chǎn)管理決策提供了更及時、準確的數(shù)據(jù)支持，降低了運營成本，推動了鋰電池生產(chǎn)企業(yè)向智能化、信息化方向的發(fā)展。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的不斷深入，相信JM-ETH-CJ以太網(wǎng)模塊將在更多行業(yè)和領(lǐng)域發(fā)揮其重要作用，助力企業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和升級。

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審核編輯 黃宇