一、行業痛點

在半導體晶圓制造的清洗槽液位、清洗液濃度、腔室溫度、真空度、潔凈區溫濕度、氣體流量等輔助工藝參數的在線監測與控制領域，西門子 S7-200 SMART 系列 PLC 憑借運行穩定、的優勢，成為晶圓制造輔助生產線的核心控制設備。但半導體行業對生產過程的高精準、高可靠、全流程可追溯要求，以及晶圓制造智能化、數字化的發展趨勢，讓傳統的通訊控制模式難以適配：

·S7-200 SMART 本體僅有 RS485 口，無以太網口，無法接入晶圓車間的潔凈區專用局域網，實現數據的全流程追溯；

在保留 S7-200 SMART 原有程序和硬件資產的前提下，實現以太網高速、無干擾、高精準通訊，成為半導體晶圓制造企業輔助設備升級的核心訴求。遠創智控（YC）推出的 PPI-ETH-YC01 以太網通訊處理器，憑借工業級高精準、抗干擾的特性，成為該場景的最優解決方案。

二、項目概況：半導體產業園晶圓制造清洗環節在線監控

·用戶：廣東某半導體產業園 C 企業

·監測因子：清洗槽液位、清洗液濃度、腔室溫度、真空度、潔凈區溫濕度、工藝氣體流量、清洗噴頭壓力

·控制核心：西門子 S7-200 SMART CPU226 AC/DC/Rly（6ES7 216-2BD23-0XB8）

·通訊橋梁：遠創智控 PPI-ETH-YC01 以太網通訊處理器

·上位平臺：晶圓制造 MES 生產管理系統 + 企業工業互聯網數據平臺

·現場交互：西門子 TP700 Comfort 觸摸屏

·網絡拓撲：千兆潔凈區專用工業交換機（華為 S5735I-L8T4S-A）→阻燃工業網線→晶圓車間中控室（百級潔凈區外）

三、方案設計：雙網口 “一網到底”

PPI-ETH-YC01 模塊自帶兩個工業級 RJ45 端口，內部集成高抗干擾交換芯片，可同時實現與上位機的遠程以太網通訊和與西門子觸摸屏的本地以太網連接，無需額外部署交換機，符合晶圓潔凈區設備少布線、簡安裝的規范要求。

·Port 1（NET1）：連接潔凈區專用千兆工業交換機，IP 192.168.5.100/24，Modbus TCP Server 端口 502，供 MES 系統和企業數據平臺高精準采集工藝參數；

·Port 2（NET2）：直連西門子 TP700 Comfort 觸摸屏，IP 192.168.6.1/24，走西門子 S7 TCP 協議，通過 WinCC Flexible 2008 SP4 進行高精度組態配置；

·X1 9P 母口：插 CPU226 Port 0，PPI 187.5 kbps 自動波特率識別，適配晶圓車間低電磁干擾的通訊要求；

·X2 9P 公口：原觸摸屏 PPI 電纜可直接插入，實現透明橋接，保證原有 HMI 控制程序零改動，避免因程序修改影響晶圓工藝精度。

四、實施步驟：從開箱到投運 8 小時完成

1. 開箱檢查

核對裝箱清單：PPI-ETH-YC01 以太網通訊模塊×1、潔凈區專用阻燃工業網線 ×2、導軌卡扣 ×1、Mini-USB 配置線 ×1、合格證及《精密工藝場景配置手冊》，所有配件需經過無塵處理，符合晶圓潔凈區設備準入標準。

2. 硬件安裝

·斷電后，在潔凈區專用操作臺上拔出 CPU226 Port 0 的 PPI 插頭，將其插入 PPI-ETH-YC01 以太網通訊模塊的 X1 口，接口處用無塵密封套包裹，防止粉塵進入；

·將原有西門子 TP700 Comfort 觸摸屏的 PPI 電纜插入 X2 口，線路布置遵循潔凈區 “走頂、密封、無外露” 的原則；

·將模塊卡入 35 mm DIN 無塵導軌，24 VDC 電源取自 CPU226 專用傳感器電源（<100 mA），實現電源隔離供電，避免電壓波動影響工藝控制；

·指示燈自檢：Pwr 常亮→Link1、Link2 勻速快閃→PPI 燈 1 s 閃一次，無異常閃爍，說明硬件連接就緒，符合精密工藝通訊要求。

3. 網絡參數配置

·用無塵處理后的 Mini-USB 將模塊與潔凈區外的調試電腦連接，打開 YC Ethernet Config V3.7 專用配置軟件；

·點擊一鍵 “搜索設備”，讀取模塊默認 IP 192.168.1.188，關閉軟件自動更新，避免參數波動；

·在 “端口 1” 頁簽填寫晶圓車間潔凈區網段 IP、網關、DNS，適配企業專用局域網，開啟數據加密傳輸功能；

·在 “端口 2” 頁簽勾選 “S7 TCP Slave”，系統自動生成 TSAP 02.00，匹配西門子 TP700 Comfort 觸摸屏的高精度通訊協議；

·點擊 “下載” 保存配置，5 s 后模塊自動重啟，再次檢測參數，確保配置無偏差。

4. PLC 側無需修改程序

PPI-ETH-YC01 以太網通訊模塊采用高精度透明傳輸機制，CPU226 仍使用原有 Port 0 自由口指令進行晶圓清洗工藝的精準控制，無需進行任何塊調用、寄存器映射或程序修改，保證原有工藝控制邏輯的精準性和穩定性。

五、經驗小結

企業計劃新增晶圓刻蝕輔助環節的參數監控，只需在原有 PPI-ETH-YC01 以太網模塊的寄存器表后追加高精度地址，無需進行現場施工和硬件改造，符合潔凈區少改動的規范；后續若生產線升級到 S7-200 SMART系列 PLC，該模塊仍可兼容使用，且支持高精度數據傳輸，有效保護企業前期的設備投資

審核編輯 黃宇