一、項目背景

華東某大型日化生產基地，隨著產能擴大與自動化程度提升，原有貨運電梯系統(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（MES工作站）僅具備以太網(wǎng)口，無法直接接入485總線。若更換電梯控制器，不僅成本高，還需重新取證，風險極大。經(jīng)過多方論證，工廠決定引入遠創(chuàng)智控YC-RTU-TCP串口數(shù)傳模塊，實現(xiàn)“零停產、零改線”的透明協(xié)議轉換，讓上位機通過TCP/IP網(wǎng)絡即可對電梯下發(fā)運行指令并實時監(jiān)測狀態(tài)。

二、現(xiàn)場痛點

協(xié)議孤島：電梯命令控制器僅支持Modbus-RTU串口服務器，與上位機TCP網(wǎng)絡無法互通。

物理限制：轎廂頂部僅預留485端子，無網(wǎng)線布放空間，重新施工會影響24h連續(xù)生產。

實時性要求：MES下發(fā)“呼梯”“選層”指令后，電梯需在300ms內響應，否則滾筒線會出現(xiàn)空桶等待。

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

后期擴展：未來還需把電梯能耗、轎廂照明等數(shù)據(jù)上傳至能源管理平臺，需要預留多路TCP連接能力。

三、方案設計

1.設備選型

串口服務器：遠創(chuàng)智控YC-RTU-TCP串口數(shù)傳模塊（導軌式、雙串口、三網(wǎng)口）

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

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

輔助設備：屏蔽雙絞線RVSP2×1.0mm2、終端電阻120Ω、24VDC冗余電源

2.拓撲結構

電梯控制柜→（485總線）→YC-RTU-TCP串口轉以太網(wǎng)模塊COM1
YC-RTU-TCP網(wǎng)口LAN1→（超五類網(wǎng)線）→現(xiàn)場環(huán)網(wǎng)交換機→MES上位機
YC-RTU-TCP網(wǎng)口LAN2預留，后續(xù)對接能源管理服務器

3.通信鏈路

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

網(wǎng)絡側：YC-RTU-TCP啟用“Modbus-TCP服務器”模式，監(jiān)聽502端口，支持8路客戶端并發(fā)

數(shù)據(jù)映射：自動把485側保持寄存器40001~40020映射到TCP側40001~40020，無需地址偏移

四、實施步驟

1.硬件安裝

斷電后，在電梯控制柜DIN導軌上固定YC-RTU-TCP串口服務器，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，總線長度18m，實測波形無反射

網(wǎng)口接線：LAN1接車間環(huán)網(wǎng)，LAN2空開備用；設備自動識別線序，無需交叉線

供電：24VDC取自電梯控制柜冗余電源，功耗<2W，對原系統(tǒng)無沖擊

2.參數(shù)配置

通過Web登錄YC-RTU-TCP串口數(shù)傳模塊

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

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

網(wǎng)絡設置：啟用Modbus-TCPServer，端口502，最大連接數(shù)8，超時5s

寄存器映射：采用“透明傳輸”模式，地址1:1映射，確保MES側原有指令腳本零改動

保存并重啟，設備進入運行狀態(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)調測試

MES側使用ModbusPoll先進行單點測試：讀取40001（電梯當前樓層）返回0x0003，即3樓，數(shù)據(jù)正確

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

連續(xù)100次呼梯操作，成功率100%，平均響應時間180ms，無丟包

同時打開4個TCP客戶端模擬并發(fā)，監(jiān)控界面仍保持200ms級刷新，設備CPU占用<35%

4.抗干擾驗證

在電梯電機旁啟動37kW變頻器，做正反轉急停實驗，485總線共模電壓瞬時抬升至5V，YC-RTU-TCP串口數(shù)傳模塊內置2kV/1kA防雷與30V過壓保護，通信未出現(xiàn)一次中斷

靜電放電±8kV空氣放電10次，設備不死機、不重啟；符合GB/T17626.2三級標準

五、應用效果

零停產改造：整個實施過程3h內完成，無需改動電梯內部線路，不影響車間物流節(jié)拍

實時性提升：MES指令直達電梯，平均響應時間由1.2s縮短至180ms，滾筒線等待率下降22%

擴展性增強：YC-RTU-TCP串口模塊提供雙串口，COM2已預留用于轎廂空調電能表，后續(xù)可直接接入能源平臺

維護便捷：Web界面支持遠程診斷，現(xiàn)場工程師可在控制室查看485報文、網(wǎng)絡連接狀態(tài)，故障定位時間由2h縮短至15min

六、總結

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

（具體內容配置過程及其他相關咨詢可聯(lián)系楊工。）

審核編輯 黃宇