一、案例背景與行業(yè)痛點(diǎn)

在雙碳目標(biāo)推動(dòng)下，光伏產(chǎn)業(yè)迎來(lái)規(guī)模化發(fā)展機(jī)遇，某光伏組件制造企業(yè)為提升大尺寸光伏組件的生產(chǎn)精度和產(chǎn)能，對(duì)電池片焊接、層壓、封裝等核心生產(chǎn)線進(jìn)行自動(dòng)化升級(jí)。該企業(yè)產(chǎn)線核心控制采用多臺(tái)三菱FX1S系列 PLC，負(fù)責(zé)各工序的動(dòng)作精準(zhǔn)控制和流程聯(lián)動(dòng)，但原有FX1S PLC無(wú)原生以太網(wǎng)接口，僅依靠傳統(tǒng)串口完成局部設(shè)備通訊，無(wú)法實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對(duì)整條光伏產(chǎn)線的生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、工藝參數(shù)集中管控，且現(xiàn)場(chǎng)三菱觸摸屏與 PLC的串口通訊存在速率低、數(shù)據(jù)反饋延遲問(wèn)題，導(dǎo)致電池片焊接精度偏差、層壓工藝參數(shù)調(diào)節(jié)不及時(shí)，同時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)數(shù)字化追溯，難以滿足光伏組件生產(chǎn)的高精度、高一致性管理要求，成為產(chǎn)線智能化升級(jí)的核心痛點(diǎn)。為此，企業(yè)選用捷米特 JM-ETH-FX三菱 PLC以太網(wǎng)模塊，搭建FX1S PLC與上位機(jī)、三菱觸摸屏的以太網(wǎng)通訊體系。

二、解決方案

經(jīng)實(shí)地考察光伏產(chǎn)線工況、高精度通訊需求及設(shè)備兼容性測(cè)試，企業(yè)最終選定捷米特 JM-ETH-FX三菱 PLC以太網(wǎng)模塊作為核心通訊設(shè)備，該模塊完美適配光伏組件生產(chǎn)的工業(yè)場(chǎng)景需求，核心特點(diǎn)如下：

工業(yè)級(jí)高穩(wěn)定設(shè)計(jì)：耐高低溫、抗強(qiáng)電磁干擾，適配光伏生產(chǎn)車間高潔凈度、多自動(dòng)化設(shè)備聯(lián)動(dòng)的復(fù)雜環(huán)境，支持導(dǎo)軌標(biāo)準(zhǔn)化安裝，便于產(chǎn)線機(jī)柜內(nèi)緊湊布局。

雙接口并行通訊：不占用 PLC編程口，上位機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)完成光伏產(chǎn)線遠(yuǎn)程集中監(jiān)控的同時(shí)，三菱觸摸屏可通過(guò)模塊復(fù)用接口 X2與 PLC實(shí)現(xiàn)高速實(shí)時(shí)通訊，遠(yuǎn)程管控與現(xiàn)場(chǎng)操作互不干擾。

多協(xié)議精準(zhǔn)適配：完美支持三菱 MC 以太網(wǎng)協(xié)議和 ModbusTCP協(xié)議，可無(wú)縫對(duì)接光伏行業(yè)專用的 SCADA監(jiān)控軟件和生產(chǎn)管理系統(tǒng)，且與三菱觸摸屏原生通訊協(xié)議高度兼容，無(wú)需額外轉(zhuǎn)接配置，保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)木珳?zhǔn)性。

三、實(shí)施過(guò)程

硬件安裝：根據(jù)光伏組件產(chǎn)線的工序布局，將捷米特JM-ETH-FX以太網(wǎng)模塊通過(guò)導(dǎo)軌分別安裝在電池片焊接、層壓、封裝各工序 PLC旁的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜內(nèi)，使用專用屏蔽通訊線將FX1S PLC的編程口與模塊 COM1口牢固連接，杜絕車間設(shè)備運(yùn)行震動(dòng)導(dǎo)致的接觸不良。通過(guò)千兆工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)線將所有模塊接入工廠光伏產(chǎn)線專用工業(yè)交換機(jī)，構(gòu)建獨(dú)立的工控網(wǎng)絡(luò)，保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性；同時(shí)將各工序現(xiàn)場(chǎng)的三菱觸摸屏直接連接至對(duì)應(yīng)模塊的復(fù)用接口 X2，完成硬件物理層的標(biāo)準(zhǔn)化部署。

四、應(yīng)用效果

生產(chǎn)精度與產(chǎn)能雙提升：通過(guò)上位機(jī)對(duì)整條光伏組件產(chǎn)線的實(shí)時(shí)監(jiān)控和工藝參數(shù)集中管控，管理人員可及時(shí)發(fā)現(xiàn)焊接溫度偏差、層壓參數(shù)異常等問(wèn)題并遠(yuǎn)程干預(yù)，光伏組件的生產(chǎn)良率提升 8%，產(chǎn)線因工藝偏差導(dǎo)致的停機(jī)時(shí)間減少 70%，大尺寸光伏組件的日產(chǎn)能提升約 35%，滿足市場(chǎng)規(guī)模化供貨需求。

生產(chǎn)數(shù)據(jù)數(shù)字化追溯：借助以太網(wǎng)模塊的高速數(shù)據(jù)傳輸能力，上位機(jī)可自動(dòng)記錄各工序的生產(chǎn)工藝參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和產(chǎn)品檢測(cè)數(shù)據(jù)，形成完整的光伏組件生產(chǎn)數(shù)據(jù)檔案，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字化追溯，完全滿足光伏行業(yè)的質(zhì)量監(jiān)管和客戶溯源要求。

設(shè)備管理智能化升級(jí)：實(shí)現(xiàn)了對(duì)FX1S PLC及光伏產(chǎn)線自動(dòng)化設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷，設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)，上位機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)三菱觸摸屏?xí)桨l(fā)出聲光報(bào)警，并顯示具體故障代碼和故障位置，維修人員可快速到場(chǎng)精準(zhǔn)處理，設(shè)備維護(hù)效率提升 60%，大幅降低了設(shè)備維護(hù)成本和非計(jì)劃停機(jī)損失。

現(xiàn)場(chǎng)操作精準(zhǔn)化高效化：三菱觸摸屏與 PLC通過(guò)模塊實(shí)現(xiàn)高速無(wú)延遲通訊，現(xiàn)場(chǎng)操作人員調(diào)節(jié)焊接、層壓等核心工藝參數(shù)時(shí)響應(yīng)即時(shí)，觸摸屏的可視化界面可清晰展示工序?qū)崟r(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，操作準(zhǔn)確性大幅提升，減少了因人工操作失誤導(dǎo)致的產(chǎn)品報(bào)廢問(wèn)題。

五、總結(jié)

捷米特 JM-ETH-FX三菱 PLC以太網(wǎng)模塊在該光伏組件制造企業(yè)的成功應(yīng)用，徹底解決了三菱FX1S 系列 PLC無(wú)以太網(wǎng)接口，與上位機(jī)、三菱觸摸屏通訊效率低、數(shù)據(jù)傳輸不精準(zhǔn)的行業(yè)痛點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了光伏組件產(chǎn)線的智能化監(jiān)控、精細(xì)化管理和高精度生產(chǎn)。該模塊的工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)完美適配光伏生產(chǎn)車間的復(fù)雜工況，多協(xié)議兼容特性為企業(yè)后續(xù)對(duì)接光伏行業(yè)數(shù)字化管理平臺(tái)預(yù)留了擴(kuò)展空間，而不占用 PLC編程口的設(shè)計(jì)則兼顧了遠(yuǎn)程集中管控和現(xiàn)場(chǎng)精準(zhǔn)操作的雙重需求。

其他內(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