一、項(xiàng)目背景

華東某大型日化生產(chǎn)基地，隨著產(chǎn)能擴(kuò)大與自動(dòng)化程度提升，原有貨運(yùn)電梯系統(tǒng)逐漸暴露出通信短板。電梯命令控制器采用RS-485接口、Modbus-RTU協(xié)議，而上位機(jī)（MES工作站）僅具備以太網(wǎng)口，無(wú)法直接接入485總線。若更換電梯控制器，不僅成本高，還需重新取證，風(fēng)險(xiǎn)極大。經(jīng)過多方論證，工廠決定引入遠(yuǎn)創(chuàng)智控YC-RTU-TCP串口數(shù)傳模塊，實(shí)現(xiàn)“零停產(chǎn)、零改線”的透明協(xié)議轉(zhuǎn)換，讓上位機(jī)通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)即可對(duì)電梯下發(fā)運(yùn)行指令并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)狀態(tài)。

二、現(xiàn)場(chǎng)痛點(diǎn)

1.協(xié)議孤島：電梯命令控制器僅支持Modbus-RTU串口服務(wù)器，與上位機(jī)TCP網(wǎng)絡(luò)無(wú)法互通。

2.物理限制：轎廂頂部?jī)H預(yù)留485端子，無(wú)網(wǎng)線布放空間，重新施工會(huì)影響24h連續(xù)生產(chǎn)。

3.實(shí)時(shí)性要求：MES下發(fā)“呼梯”“選層”指令后，電梯需在300ms內(nèi)響應(yīng)，否則滾筒線會(huì)出現(xiàn)空桶等待。

4.電磁干擾：車間內(nèi)變頻器、伺服眾多，485總線曾出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟包、指令失效現(xiàn)象。

5.后期擴(kuò)展：未來(lái)還需把電梯能耗、轎廂照明等數(shù)據(jù)上傳至能源管理平臺(tái)，需要預(yù)留多路TCP連接能力。

三、方案設(shè)計(jì)

1.設(shè)備選型

·串口服務(wù)器：遠(yuǎn)創(chuàng)智控YC-RTU-TCP串口數(shù)傳模塊（導(dǎo)軌式、雙串口、三網(wǎng)口）

·電梯命令控制器：默納克3000系列（RS-485，默認(rèn)19.2kbps，8E1）

·上位機(jī)：DELLOptiPlex7090（安裝MES2.0，采用Modbus-TCP主站協(xié)議）

·輔助設(shè)備：屏蔽雙絞線RVSP2×1.0mm2、終端電阻120Ω、24VDC冗余電源

2.拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

電梯控制柜→（485總線）→YC-RTU-TCP串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊COM1
YC-RTU-TCP網(wǎng)口LAN1→（超五類網(wǎng)線）→現(xiàn)場(chǎng)環(huán)網(wǎng)交換機(jī)→MES上位機(jī)
YC-RTU-TCP網(wǎng)口LAN2預(yù)留，后續(xù)對(duì)接能源管理服務(wù)器

3.通信鏈路

·串口側(cè)：YC-RTU-TCP串口服務(wù)器工作在“Modbus-RTU從站”模式，站地址1，波特率19.2kbps，8E1

·網(wǎng)絡(luò)側(cè)：YC-RTU-TCP啟用“Modbus-TCP服務(wù)器”模式，監(jiān)聽502端口，支持8路客戶端并發(fā)

·數(shù)據(jù)映射：自動(dòng)把485側(cè)保持寄存器40001~40020映射到TCP側(cè)40001~40020，無(wú)需地址偏移

四、實(shí)施步驟

1.硬件安裝

·斷電后，在電梯控制柜DIN導(dǎo)軌上固定YC-RTU-TCP串口服務(wù)器，尺寸75×105×30mm，不占用額外空間

·485接線：A→COM1+，B→COM1-，兩端加120Ω終端電阻，總線長(zhǎng)度18m，實(shí)測(cè)波形無(wú)反射

·網(wǎng)口接線：LAN1接車間環(huán)網(wǎng)，LAN2空開備用；設(shè)備自動(dòng)識(shí)別線序，無(wú)需交叉線

·供電：24VDC取自電梯控制柜冗余電源，功耗<2W，對(duì)原系統(tǒng)無(wú)沖擊

2.參數(shù)配置

·通過Web登錄YC-RTU-TCP串口數(shù)傳模塊

·（默認(rèn)IP192.168.1.254），把LAN1改為192.168.10.88/24，與MES同網(wǎng)段

·串口設(shè)置：選擇“RTU從站”，站號(hào)1，波特率19.2k，數(shù)據(jù)位8，校驗(yàn)Even，停止位1

·網(wǎng)絡(luò)設(shè)置：?jiǎn)⒂肕odbus-TCPServer，端口502，最大連接數(shù)8，超時(shí)5s

·寄存器映射：采用“透明傳輸”模式，地址1:1映射，確保MES側(cè)原有指令腳本零改動(dòng)

·保存并重啟，設(shè)備進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，RJ45綠色指示燈常亮，COM1橙色指示燈閃爍，表明485通信正常

3.聯(lián)調(diào)測(cè)試

·MES側(cè)使用ModbusPoll先進(jìn)行單點(diǎn)測(cè)試：讀取40001（電梯當(dāng)前樓層）返回0x0003，即3樓，數(shù)據(jù)正確

·寫入40008（目標(biāo)樓層）0x0005，電梯立即響應(yīng)，轎廂平穩(wěn)升至5樓，耗時(shí)2.4s，滿足<3s工藝要求

·連續(xù)100次呼梯操作，成功率100%，平均響應(yīng)時(shí)間180ms，無(wú)丟包

·同時(shí)打開4個(gè)TCP客戶端模擬并發(fā)，監(jiān)控界面仍保持200ms級(jí)刷新，設(shè)備CPU占用<35%

4.抗干擾驗(yàn)證

·在電梯電機(jī)旁啟動(dòng)37kW變頻器，做正反轉(zhuǎn)急停實(shí)驗(yàn)，485總線共模電壓瞬時(shí)抬升至5V，YC-RTU-TCP串口數(shù)傳模塊內(nèi)置2kV/1kA防雷與30V過壓保護(hù)，通信未出現(xiàn)一次中斷

·靜電放電±8kV空氣放電10次，設(shè)備不死機(jī)、不重啟；符合GB/T17626.2三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

五、應(yīng)用效果

1.零停產(chǎn)改造：整個(gè)實(shí)施過程3h內(nèi)完成，無(wú)需改動(dòng)電梯內(nèi)部線路，不影響車間物流節(jié)拍

2.實(shí)時(shí)性提升：MES指令直達(dá)電梯，平均響應(yīng)時(shí)間由1.2s縮短至180ms，滾筒線等待率下降22%

3.擴(kuò)展性增強(qiáng)：YC-RTU-TCP串口模塊提供雙串口，COM2已預(yù)留用于轎廂空調(diào)電能表，后續(xù)可直接接入能源平臺(tái)

4.維護(hù)便捷：Web界面支持遠(yuǎn)程診斷，現(xiàn)場(chǎng)工程師可在控制室查看485報(bào)文、網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)，故障定位時(shí)間由2h縮短至15min

六、總結(jié)

遠(yuǎn)創(chuàng)智控YC-RTU-TCP串口服務(wù)器以“即插即用、透明傳輸、工業(yè)級(jí)防護(hù)”的核心優(yōu)勢(shì)，成功打通了RS-485電梯命令控制器與以太網(wǎng)上位機(jī)之間的協(xié)議壁壘，為傳統(tǒng)制造車間老舊設(shè)備快速接入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供了一條低成本、高可靠、可復(fù)制的示范路徑。

（具體內(nèi)容配置過程及其他相關(guān)咨詢可聯(lián)系楊工。）

審核編輯 黃宇