一、項目背景

隨著工業自動化和能源管理要求的不斷提升，傳統配電室的人工巡檢方式已難以滿足現代企業對電力系統高可靠性、實時監控和遠程運維的需求。某大型制造企業在其廠區內部署了多個配電室，負責為各生產車間提供穩定電力支持。為實現對配電室內設備的遠程監控與故障預警，該企業決定引入一套基于物聯網技術的智能監控系統。

該配電室現場部署了西門子S7-1200系列PLC（型號：CPU 1214C AC/DC/Rly），用于采集和控制配電設備（如斷路器、電壓表、電流互感器、溫控器等）的運行狀態。為實現PLC數據的遠程上傳，企業選用了捷米特JM-WG310-4G工業智能網關，通過Http協議將采集到的數據定時推送至客戶端服務器，實現配電室的遠程監控與數據分析。

二、設備選型與系統架構

·PLC設備：西門子 S7-1200 CPU 1214C AC/DC/Rly，搭配SM 1231模擬量輸入模塊，用于采集電壓、電流、溫度等模擬量信號。

·智能網關：捷米特 JM-WG310-4G物聯網網關，支持4G無線通信，具備以太網口、RS485串口、DI/DO接口，內置多種工業協議驅動，支持邊緣計算與本地數據處理。

·通信協議：網關通過以太網與PLC連接，采用S7以太網協議采集PLC內部數據，并通過Http POST協議將數據以JSON格式定時發送至客戶端Web服務器。

·客戶端平臺：企業自建Web平臺，接收Http數據包，解析后展示實時數據、生成趨勢圖表，并支持報警推送。

系統架構如下：

·現場設備層：西門子PLC + 傳感器 + 斷路器輔助觸點；

·數據采集層：捷米特JM-WG310-4G邊緣計算網關；

·數據傳輸層：4G蜂窩網絡，Http協議；

·應用層：客戶端Web平臺（支持RESTful API接口）。

三、系統配置與調試過程

1.PLC程序配置

在TIA Portal中，工程師為PLC程序添加數據塊（DB1），用于存儲配電室關鍵運行參數，包括：

·三相電壓（U_A, U_B, U_C）

·三相電流（I_A, I_B, I_C）

·功率因數（PF）

·溫度（變壓器溫度、環境溫度）

·斷路器狀態（分/合閘）

所有變量均設置為“保持性”并啟用“可從HMI/OPC訪問”，確保網關可通過以太網協議讀取。

2.網關硬件連接

將JM-WG310-4G無線數傳網關通過以太網口與PLC連接，確保兩者處于同一網段。網關供電為24V DC，安裝于配電室壁掛箱內，具備良好的電磁兼容性。SIM卡插槽插入工業級物聯網卡，啟用4G網絡。

3.網關參數配置

通過網關內置的Web配置界面（默認IP：192.168.1.100），工程師完成以下配置：

·網絡設置：啟用4G撥號，設置APN、用戶名、密碼；

·設備連接：添加西門子PLC設備，輸入其IP地址（如192.168.1.10），選擇協議為“S7以太網”，端口默認為102；

·變量映射：在網關中創建變量表，映射PLC DB1中的數據，如：

oU_A → DB1.DBD0（Real型）

oI_A → DB1.DBD4（Real型）

oTemp → DB1.DBD20（Real型）

oBreaker_Status → DB1.DBX40.0（Bool型）

4.調試與驗證

配置完成后，工程師在網關日志中查看數據采集狀態，確認所有變量讀取正常。隨后通過Postman工具模擬客戶端接收數據，驗證Http數據包格式正確、字段完整。最終，客戶端平臺成功接收到來自網關的實時數據，并正確解析入庫。

四、運行效果與價值體現

系統上線運行后，企業運維人員可通過客戶端平臺實時查看各配電室的運行狀態，包括：

·實時電壓、電流曲線；

·功率因數趨勢分析；

·溫度超限報警；

·斷路器變位記錄；

·歷史數據導出與報表生成。

通過該系統的部署，企業實現了以下價值：

·提高運維效率：無需人工巡檢，即可遠程掌握配電室運行狀態；

·故障響應及時：溫度、電流異常時，系統自動報警，提前預防事故；

·數據可追溯：所有運行數據自動存儲，便于后期分析與審計；

·系統擴展性強：后續可增加更多配電室節點，僅需部署網關即可接入平臺。

五、總結

本案例充分展示了捷米特JM-WG310-4G工業智能網關在配電室遠程監控系統中的強大應用能力。通過與西門子S7-1200 PLC的無縫對接，利用Http協議實現數據上傳，不僅簡化了通信流程，也為企業構建輕量級、低成本、易維護的物聯網監控系統提供了可行路徑。未來，該系統還可進一步擴展至能耗分析、預測性維護等高級應用，助力企業實現智能化配電管理。

·（具體內容配置過程及其他相關咨詢可聯系楊工。）

審核編輯 黃宇