
一、案例背景與項目痛點
案例背景:
某知名鋰電池生產企業為擴大產能,新建了一條高標準的化成分容產線。該產線的核心控制系統采用了行業高端品牌——美國羅克韋爾(Allen-Bradley)的CompactLogix L36ERM PLC,其上層網絡為 EtherNet/IP。然而,產線上的關鍵工藝設備,如:
高精度直流充電柜(通常采用Modbus TCP協議)
溫濕度與環境傳感器(通常采用Modbus RTU over TCP)
條碼掃描槍(通常采用Socket TCP通訊)
這些設備品牌各異,通訊協議與羅克韋爾的EtherNet/IP并不兼容。

項目痛點(實施前):
1.協議壁壘高筑:主控PLC(EtherNet/IP)無法直接與充電柜、傳感器等(Modbus TCP/RTU, Socket)設備通訊,形成多個“數據黑盒”。
2.生產數據缺失:關鍵的化成、分容過程中的實時電流、電壓、內阻、溫度等工藝參數無法自動采集,嚴重依賴人工記錄,效率低下且易出錯。
3.無法全程追溯:由于缺少自動化的條碼綁定,電芯的身份信息(條碼)與其整個化成分容過程數據無法關聯,一旦出現質量問題,難以精準追溯至單個電芯和具體工藝環節。
4.系統聯動困難:主控PLC無法根據實時環境溫度動態微調充電策略,也無法在掃描槍讀到不良品條碼時自動控制分選機構進行隔離,自動化水平大打折扣。
5.運維成本高昂:設備調試、故障診斷需要在多個不同的軟件和協議環境中切換,對技術人員要求高,維護周期長。
原有的系統拓撲支離破碎,信息流阻塞,如下圖所示:

二、解決方案:捷米特JM-EIPM-TCP協議轉換網關
為解決上述痛點,我們引入了捷米特JM-EIPM-TCP多協議轉換網關。這款工業網關 是一款功能強大的數據采集器 和協議中介。
網關功能簡介:
核心協議轉換:作為EtherNet/IP與多種以太網協議之間的“智能翻譯官”。在EtherNet/IP網絡中,它作為一個適配器模塊,被羅克韋爾PLC直接識別和讀寫;同時,它又能以客戶端或服務器模式,主動與Modbus TCP設備、Socket設備等進行通訊。
多協議并行處理:支持同時與多個不同協議、不同IP地址的設備進行通訊,一站式解決所有第三方設備的接入問題。
數據映射與封裝:通過直觀的配置軟件,用戶可將第三方設備的數據寄存器地址,直接映射到網關內定義的標簽中,這些標簽再被封裝成EtherNet/IP協議供羅克韋爾PLC訪問,實現透明化讀寫。
邊緣側數據預處理:作為一款智能網關,它具備數據緩存、報警判斷、格式轉換等邊緣計算 能力,有效減輕主PLC的負載。

三、實施過程與清晰的系統拓撲
實施過程清晰、高效,主要分為硬件部署與軟件配置。
1.硬件連接與拓撲重構
將捷米特JM-EIPM-TCP網關部署在控制柜內,通過網線接入車間的局域網交換機。所有第三方設備(充電柜、傳感器、掃描槍)也接入同一網絡。
新的、統一的系統拓撲結構如下:

2.軟件配置
羅克韋爾側:在Studio 5000編程軟件中,通過EDS文件將網關添加為EtherNet/IP網絡上的通用模塊,并定義好輸入/輸出數據的大小。
網關側:使用捷米特配置軟件,建立三個通訊通道:
通道一:設置為Modbus TCP客戶端,指向充電柜的IP和端口,并映射其電壓、電流等寄存器到網關標簽。
通道二:設置為Modbus TCP客戶端(透傳RTU指令),指向溫濕度采集器的IP,并映射其溫濕度寄存器。
通道三:設置為Socket TCP客戶端,指向掃描槍的IP和端口,配置觸發指令和數據接收規則,將讀到的條碼字符串存入網關的特定標簽區。
數據關聯:最后,將網關內所有的數據標簽與羅克韋爾PLC定義的輸入/輸出標簽進行一一對應。
四、應用效果與實施前后對比

五、行業推廣與前景展望
捷米特JM-EIPM-TCP這類多功能工業網關 的解決方案,其普適性極強。除了鋰電池行業,我們還強烈推薦以下主流、快速且前景廣闊的行業:
1.光伏與儲能系統:儲能電站的PCS(變流器)、BMS(電池管理系統)、環境監控等設備協議各異,需要物聯網網關 進行統一數據采集并上傳至能量管理系統。
2.智能物流與倉儲:系統集成商需要將不同品牌的堆垛機(西門子PLC)、輸送線(三菱/歐姆龍PLC)、AGV調度系統(自定義TCP)接入統一的WCS(倉庫控制系統),協議轉換網關 是最佳選擇。
3.半導體與電子制造:車間的AMHS(自動物料搬運系統)、精密溫控設備、真空泵組等均使用不同協議,數據采集器 是實現晶圓全程追溯與設備效能分析的關鍵。
4.食品飲料與制藥:在強調合規性的行業中,需要將生產設備參數、環境數據與批次記錄綁定,智能網關 能輕松滿足FDA、GMP等法規對數據完整性的要求。
六、總結
本項目成功證明,在智能制造轉型升級的過程中,打通底層設備的數據鏈路是首要且關鍵的一步。捷米特JM-EIPM-TCP網關不僅僅是一個簡單的協議轉換網關,它更是一個集成了數據采集器、智能網關 功能的綜合性工業網關。它以其卓越的多協議兼容能力和靈活的配置性,將復雜的異構網絡整合為統一、透明、高效的數據平臺。
它成功地化解了高端控制系統與廣泛存在的第三方設備之間的“通訊危機”,為鋰電池制造乃至整個工業領域提供了低成本、高效率、高可靠性的數據集成方案。隨著工業互聯網的縱深發展,這種能夠快速賦能現有產線、打破信息孤島的智能網關,必將成為推動千行百業邁向數字化、智能化的核心基石與標準配置。
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審核編輯 黃宇
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