一、項(xiàng)目背景

某大型石油化工其中負(fù)責(zé)反應(yīng)釜溫度、壓力監(jiān)控的（AB）PLC與負(fù)責(zé)精餾塔物料輸送控制的西門子S7-1200 PLC因協(xié)議差異無(wú)法直接通訊，導(dǎo)致生產(chǎn)參數(shù)無(wú)法聯(lián)動(dòng)調(diào)整，需人工記錄數(shù)據(jù)并手動(dòng)操作設(shè)備，不僅效率低下，還存在數(shù)據(jù)延遲、操作失誤引發(fā)安全事故的風(fēng)險(xiǎn)。

為解決這一問(wèn)題，企業(yè)提出需引入物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)跨品牌PLC的協(xié)議轉(zhuǎn)換，且明確要求不修改現(xiàn)有AB PLC的IO組態(tài)（其已帶16個(gè)智能IO，無(wú)法新增）、不涉及雙方PLC的核心組態(tài)修改，僅通過(guò)網(wǎng)關(guān)完成交付，同時(shí)需兼容AB PLC無(wú)數(shù)據(jù)塊、僅含符號(hào)變量的特殊情況。經(jīng)技術(shù)選型，最終確定采用遠(yuǎn)創(chuàng)智控品牌的YC-GR90-R300工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)，該網(wǎng)關(guān)支持ETHERNET/IP、ProfiNet等多種工業(yè)協(xié)議轉(zhuǎn)換，且具備符號(hào)變量映射功能，可完美匹配項(xiàng)目需求。

二、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備清單與連接現(xiàn)狀

（一）核心設(shè)備信息

AB PLC系統(tǒng)：采用ETHERNET/IP協(xié)議作為主站。

智能IO模塊：包含2個(gè)8點(diǎn)數(shù)字輸入模塊（1734-IB8S）和2個(gè)8點(diǎn)數(shù)字輸出模塊，共16個(gè)智能IO點(diǎn)。

西門子PLC系統(tǒng)：采用ProfiNet協(xié)議作為主站，負(fù)責(zé)精餾塔進(jìn)料量、回流比的調(diào)節(jié)，支持ProfiNet從站設(shè)備接入，可通過(guò)組態(tài)讀取外部設(shè)備數(shù)據(jù)。

物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)：品牌為遠(yuǎn)創(chuàng)智控，型號(hào)為YC-GR90-R300，具備2個(gè)千兆以太網(wǎng)口、多個(gè)RS485串口，支持ETHERNET/IP（主/從）、ProfiNet（主/從）、ModbusTCP等8種以上工業(yè)協(xié)議轉(zhuǎn)換，內(nèi)置符號(hào)變量解析引擎，可兼容無(wú)地址變量的PLC通訊，工作溫度范圍為-40℃~70℃，符合化工廠車間高溫、多干擾的工業(yè)環(huán)境要求。

（二）現(xiàn)場(chǎng)連接現(xiàn)狀

1.AB PLC通過(guò)ETHERNET/IP協(xié)議與多個(gè)1734系列智能IO模塊連接。

西門子S7-1200 PLC通過(guò)ProfiNet協(xié)議連接精餾塔進(jìn)料泵、回流閥等本地設(shè)備，獨(dú)立運(yùn)行，無(wú)法獲取AB PLC控制的反應(yīng)釜參數(shù)，導(dǎo)致進(jìn)料量無(wú)法根據(jù)反應(yīng)釜壓力動(dòng)態(tài)調(diào)整。

現(xiàn)場(chǎng)無(wú)統(tǒng)一數(shù)據(jù)交互設(shè)備，AB與西門子PLC分屬不同網(wǎng)段（192.168.1.X/24和192.168.2.X/24），物理上無(wú)通訊鏈路。

三、項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程

網(wǎng)關(guān)配置與調(diào)試

完成網(wǎng)關(guān)基礎(chǔ)參數(shù)配置、ETHERNET/IP從站配置及符號(hào)變量讀取。通過(guò)軟件搜索AB PLC符號(hào)變量時(shí)，初期因AB PLC的ETHERNET/IP端口訪問(wèn)權(quán)限限制，無(wú)法讀取變量，經(jīng)與AB PLC運(yùn)維人員溝通，在AB PLC的“網(wǎng)絡(luò)配置”中添加網(wǎng)關(guān)IP至“允許訪問(wèn)列表”，重新搜索后成功獲取所有符號(hào)變量，篩選關(guān)鍵變量并添加至接收列表。

完成ProfiNet從站配置與數(shù)據(jù)映射。在西門子PLC的TIAPortal軟件（V16版本）中，通過(guò)“在線搜索”功能識(shí)別到ProfiNet設(shè)備“YC_GR90_R300_S7”，將其添加至設(shè)備組態(tài)，無(wú)需修改現(xiàn)有程序，僅在“變量表”中關(guān)聯(lián)網(wǎng)關(guān)映射的I區(qū)、Q區(qū)地址（如將IW100關(guān)聯(lián)為“Reactor_Temp”，Q0.0關(guān)聯(lián)為“Feed_Control”）。

四、項(xiàng)目應(yīng)用效果

（一）生產(chǎn)效率提升

實(shí)現(xiàn)反應(yīng)釜與精餾塔的參數(shù)聯(lián)動(dòng)：西門子PLC可實(shí)時(shí)獲取AB PLC的反應(yīng)釜溫度、壓力數(shù)據(jù)，當(dāng)反應(yīng)釜壓力超過(guò)2.5MPa時(shí)，西門子PLC自動(dòng)降低精餾塔進(jìn)料量（通過(guò)Q0.0發(fā)送“Feed_Control=0”信號(hào)至AB PLC，AB PLC關(guān)閉進(jìn)料閥門），避免反應(yīng)釜超壓；反之，當(dāng)反應(yīng)釜溫度低于80℃時(shí)，增加進(jìn)料量，提升反應(yīng)效率，無(wú)需人工干預(yù)，調(diào)整響應(yīng)時(shí)間從原來(lái)的5分鐘縮短至35ms。

（二）數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性與安全性提升

數(shù)據(jù)誤差率降至0：人工記錄數(shù)據(jù)時(shí)，因讀數(shù)偏差、記錄錯(cuò)誤，數(shù)據(jù)誤差率約5%，網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸，誤差≤0.1℃（溫度）、≤0.01MPa（壓力），數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性大幅提升。

故障預(yù)警及時(shí)：網(wǎng)關(guān)具備“變量超限報(bào)警”功能，當(dāng)反應(yīng)釜溫度超過(guò)90℃時(shí)，網(wǎng)關(guān)通過(guò)ETH2口發(fā)送報(bào)警信號(hào)至西門子PLC，觸發(fā)精餾塔緊急停車程序，同時(shí)在軟件中彈窗報(bào)警，相比人工發(fā)現(xiàn)故障的時(shí)間縮短3分鐘，降低安全事故風(fēng)險(xiǎn)。

（三）維護(hù)成本降低

無(wú)需修改PLC組態(tài)：項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中未修改AB PLC的IO組態(tài)、西門子PLC的程序，避免因組態(tài)修改導(dǎo)致的生產(chǎn)停機(jī)（化工廠單次停機(jī)損失約50萬(wàn)元），直接節(jié)省停機(jī)成本。

網(wǎng)關(guān)運(yùn)維便捷：網(wǎng)關(guān)支持Web遠(yuǎn)程管理，運(yùn)維人員可通過(guò)車間局域網(wǎng)訪問(wèn)網(wǎng)關(guān)的Web界面，實(shí)時(shí)查看通訊狀態(tài)、變量數(shù)據(jù)，無(wú)需到現(xiàn)場(chǎng)操作；

五、項(xiàng)目總結(jié)

本項(xiàng)目通過(guò)遠(yuǎn)創(chuàng)智控YC-GR90-R300物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)，成功解決了化工廠AB PLC與西門子S7-1200 PLC的協(xié)議轉(zhuǎn)換難題，尤其在AB PLC無(wú)數(shù)據(jù)塊、僅含符號(hào)變量且無(wú)法修改IO組態(tài)的特殊場(chǎng)景下，網(wǎng)關(guān)的符號(hào)變量解析與無(wú)組態(tài)適配能力發(fā)揮了關(guān)鍵作用，實(shí)現(xiàn)了“僅網(wǎng)關(guān)交付”的需求。

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

審核編輯 黃宇