一、行業(yè)痛點(diǎn)

在汽車白車身焊接生產(chǎn)線上，西門子S7-300系列PLC長(zhǎng)期承擔(dān)著邏輯與運(yùn)動(dòng)控制的核心任務(wù)，但其唯一的9針MPI/DP口沒(méi)有以太網(wǎng)能力，導(dǎo)致：

無(wú)法直接與后來(lái)上線的S7-1200PLC做高速數(shù)據(jù)耦合；

上位機(jī)只能通過(guò)CP5612卡走M(jìn)PI，速率187.5kbit/s，一條產(chǎn)線完整備份需要40分鐘；

現(xiàn)場(chǎng)人機(jī)界面只能使用西門子品牌，一旦改用國(guó)產(chǎn)觸摸屏，就要額外加DP/485轉(zhuǎn)換器，布線凌亂、故障點(diǎn)多。

二、解決方案

遠(yuǎn)創(chuàng)智控推出的MPI-ETH-YC01 Plus以太網(wǎng)通訊處理器，以“0改動(dòng)、0編程、0停機(jī)”三零優(yōu)勢(shì)，一次性化解以上痛點(diǎn)。模塊把S7-300的9針MPI/DP口轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)10/100M以太網(wǎng)，同時(shí)保留DB9母口給觸摸屏，做到“一網(wǎng)到底”。

三、硬件清單

主控制器1：西門子S7-300 CPU

主控制器2：西門子S7-1200 CPU

以太網(wǎng)模塊：遠(yuǎn)創(chuàng)智控MPI-ETH-YC01 Plus以太網(wǎng)通訊模塊

交換機(jī)：赫斯曼OCTOPUS8M-POE

觸摸屏1：西門子KTP900，6AV2123-2GB03-0AX0（連MPI-ETH-YC01 Plus以太網(wǎng)模塊的DB9母口）

觸摸屏2：威綸通MT 8102 iE（通過(guò)模塊自帶的擴(kuò)展RS485口，橋接型撥碼即可）

上位機(jī)：研華工控機(jī)IPC-7132，WINCC V7.5+KepWareOPC6.9

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌涵h(huán)網(wǎng)+RSTP，千兆匯聚

四、安裝與接線

斷電5分鐘后，將MPI-ETH-YC01 Plus西門子以太網(wǎng)模塊的DB9公頭插入S7-300的MPI/DP口，旋緊螺釘；

用標(biāo)準(zhǔn)超五類網(wǎng)線把模塊RJ45口連到OCTOPUS交換機(jī)；

從模塊的DB9母口再用Profibus電纜引至KTP900；威綸通MT 8102 iE則通過(guò)RS485端子A/B接入模塊的X2端子；

S7-1200自帶網(wǎng)口同樣接入交換機(jī)；

研華工控機(jī)雙網(wǎng)卡，一網(wǎng)卡接內(nèi)部監(jiān)控環(huán)網(wǎng)，另一網(wǎng)卡接MES系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)安全隔離。

五、參數(shù)配置

步驟一：MPI-ETH-YC01 Plus以太網(wǎng)通訊處理器側(cè)

撥碼開(kāi)關(guān)SW1設(shè)為“”：1-OFF、2-ON、3-OFF；

用NetDeviceV3.4搜索模塊，設(shè)置IP：192.168.1.30，子網(wǎng)掩碼255.255.255.0，網(wǎng)關(guān)192.168.1.1；

在“S7-TCP設(shè)置”中，本地TSAP03.02，遠(yuǎn)程TSAP03.00（對(duì)應(yīng)CPU315槽號(hào)2）；

打開(kāi)“數(shù)據(jù)交換”向?qū)В砑觾蓷l命令：
①S7-1200→S7-300：讀取DB100.DBW0-DBW18（焊接配方號(hào)、電流、電壓共10個(gè)參數(shù)）；
②S7-300→S7-1200：寫入DB50.DBW0-DBW8（實(shí)際電流、氣壓、焊縫計(jì)數(shù)）。

步驟二：S7-1200側(cè)

TIAPortalV17中，激活“允許PUT/GET”，設(shè)置CPUIP192.168.1.20；

在“設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)”里添加新連接：伙伴選“未指定”，本地TSAP03.00，遠(yuǎn)程TSAP03.02；

用TSEND/TRCV指令塊，使能與MPI-ETH-YC01 Plus模塊的10字節(jié)循環(huán)交換。

步驟三：WINCC側(cè)

新建通道“TCP/IP(RFC1006)”，填入模塊IP192.168.1.30，機(jī)架號(hào)0，槽號(hào)2；

建立變量表：WeldCurrent、WeldVoltage、FaultCode等，全部與DB100/DB50映射；

畫面刷新周期500ms，歷史歸檔1Hz。

通訊驗(yàn)證

在TIAPortal在線與診斷中，S7-1200與S7-300通訊狀態(tài)燈持續(xù)綠色；

WINCC趨勢(shì)圖實(shí)時(shí)顯示焊接電流曲線，與福祿克287C鉗形表實(shí)測(cè)值誤差<0.5%；

威綸通MT 8102 iE斷線重連測(cè)試：拔掉RS485端子3秒，10秒內(nèi)自動(dòng)恢復(fù)，無(wú)數(shù)據(jù)跳變；

用Wireshark抓包，以太網(wǎng)幀往返平均3.2ms，遠(yuǎn)低于工藝節(jié)拍200ms的要求。

擴(kuò)展功能

ModbusTCP服務(wù)器：第三方安川機(jī)器人通過(guò)ModbusTCP讀取焊點(diǎn)編號(hào)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與PLC的柔性協(xié)同；

OPCUA：KepWare6.9把數(shù)據(jù)映射到OPCUA，MES系統(tǒng)可直接拉取產(chǎn)量、能耗、OEE；

六、結(jié)束語(yǔ)

借助遠(yuǎn)創(chuàng)智控MPI-ETH-YC01 Plus以太網(wǎng)通訊處理器，焊接生產(chǎn)線在“老樹(shù)開(kāi)新花”的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了西門子S7-300、S7-1200與任何品牌觸摸屏的無(wú)縫整合，為后續(xù)數(shù)字化升級(jí)奠定了堅(jiān)實(shí)、開(kāi)放、可持續(xù)的通訊基礎(chǔ)。

(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