一、項(xiàng)目背景與行業(yè)選擇

在新能源光伏行業(yè)的組件生產(chǎn)線上，某企業(yè)面臨老舊設(shè)備通訊升級(jí)的挑戰(zhàn)。隨著智能制造需求的提升，企業(yè)需要對(duì)原有基于西門子S7-200 PLC的控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)與新建S7-1500 PLC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互，同時(shí)保留原有HMI觸摸屏連接，并接入多臺(tái)ABB ACS580變頻器。我們推薦光伏行業(yè)作為實(shí)施方案，該行業(yè)當(dāng)前發(fā)展迅速，設(shè)備自動(dòng)化程度要求高，且對(duì)成本控制敏感，非常適合此類經(jīng)濟(jì)高效的改造方案。

二、項(xiàng)目痛點(diǎn)分析

通訊接口限制：S7-200 PLC僅有MPI/DP 9針接口，無(wú)法直接接入以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)

系統(tǒng)共存需求：必須保留原有威綸通MT8071iE觸摸屏的實(shí)時(shí)通訊

協(xié)議多樣性：需要同時(shí)處理PPI、MODBUS RTU和PROFINET多種協(xié)議

實(shí)時(shí)性要求：光伏生產(chǎn)線對(duì)數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)性要求高，延遲需控制在100ms以內(nèi)

成本控制：客戶希望以最小改動(dòng)實(shí)現(xiàn)最大功能擴(kuò)展

三、解決方案核心設(shè)備

1.遠(yuǎn)創(chuàng)智控PPI-ETH-YC02 Plus以太網(wǎng)模塊

功能簡(jiǎn)介：

實(shí)現(xiàn)串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)功能，將S7-200的PPI協(xié)議轉(zhuǎn)換為TCP/IP

內(nèi)置以太網(wǎng)橋接器，可同時(shí)維護(hù)原有串口連接

支持透明傳輸模式，兼容多種上位軟件

提供Modbus TCP到Modbus RTU協(xié)議轉(zhuǎn)換

支持Web配置，參數(shù)設(shè)置靈活

2.主要設(shè)備選型

系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

四、詳細(xì)實(shí)施方案

1.硬件安裝與連接

將PPI-ETH-YC02 Plus安裝在S7-200 PLC附近

使用原裝MPI電纜連接S7-200的編程口至模塊的RS485接口

通過(guò)RJ45網(wǎng)線將模塊接入車間工業(yè)環(huán)網(wǎng)

ABB變頻器采用菊花鏈方式連接至模塊的第二個(gè)RS485接口

保持威綸通觸摸屏原有MPI連接不變

2.模塊參數(shù)配置

基本網(wǎng)絡(luò)配置：

IP地址：192.168.1.200（與S7-1500同網(wǎng)段）

子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0

網(wǎng)關(guān)：192.168.1.1

PPI轉(zhuǎn)以太網(wǎng)設(shè)置：

工作模式：TCP Server

本地端口：102

波特率：187.5Kbps（與S7-200一致）

Modbus RTU設(shè)置：

從站地址映射：

變頻器1：站號(hào)1

變頻器2：站號(hào)2

變頻器3：站號(hào)3

波特率：19200bps

數(shù)據(jù)格式：8N1

3. S7-1500配置

在TIA Portal中建立TCP連接：

添加新連接，類型選"TCP"

目標(biāo)IP設(shè)為PPI-ETH-YC02 Plus的地址

端口號(hào)102

建立數(shù)據(jù)塊用于交換區(qū)：

定義100字節(jié)的發(fā)送區(qū)和接收區(qū)

配置周期通信任務(wù)（500ms）

Modbus TCP配置：

使用S7-1500的CM模塊作為Modbus TCP主站

建立3個(gè)連接分別對(duì)應(yīng)3臺(tái)變頻器

4.觸摸屏配置調(diào)整

確認(rèn)原有MPI通訊參數(shù)不變

新增S7-1500的以太網(wǎng)連接配置

優(yōu)化畫(huà)面加載策略，減少網(wǎng)絡(luò)負(fù)載

實(shí)施過(guò)程關(guān)鍵點(diǎn)

通訊隔離測(cè)試：先斷開(kāi)生產(chǎn)線連接，單獨(dú)測(cè)試各通訊鏈路

波特率匹配：確保所有RS485設(shè)備波特率與模塊設(shè)置一致

終端電阻配置：在Modbus RS485網(wǎng)絡(luò)末端變頻器上啟用終端電阻

接地處理：所有通訊端口做好等電位接地，避免干擾

IP地址規(guī)劃：避免與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)地址沖突

五、應(yīng)用效果對(duì)比

六、項(xiàng)目總結(jié)

通過(guò)遠(yuǎn)創(chuàng)智控PPI-ETH-YC02 Plus以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器的橋梁作用，我們成功實(shí)現(xiàn)了

老舊S7-200 PLC無(wú)縫接入現(xiàn)代工業(yè)以太網(wǎng)

多協(xié)議(PPI/MODBUS/PROFINET)的透明轉(zhuǎn)換

原有HMI系統(tǒng)的零影響保留

變頻器數(shù)據(jù)的穩(wěn)定采集

串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)技術(shù)在此項(xiàng)目中發(fā)揮了核心作用，以太網(wǎng)橋接器的多協(xié)議處理能力解決了系統(tǒng)兼容性問(wèn)題，而以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器的透明傳輸特性保障了通訊的可靠性。

光伏行業(yè)作為國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，設(shè)備智能化改造需求旺盛。此類經(jīng)濟(jì)高效的改造方案不僅適用于光伏，在鋰電、醫(yī)藥等對(duì)成本敏感的行業(yè)同樣具有推廣價(jià)值。未來(lái)可進(jìn)一步擴(kuò)展至設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)、能源管理系統(tǒng)等高級(jí)應(yīng)用，為客戶創(chuàng)造更大價(jià)值。

《具體內(nèi)容配置過(guò)程及其他相關(guān)咨詢請(qǐng)與武工留言交流》

審核編輯 黃宇