一、項(xiàng)目背景

某新能源機(jī)電部件廠年產(chǎn) 300萬(wàn)套電機(jī)控制器，老化測(cè)試線共 10個(gè)工位，采用三菱 Q2AS PLC作為測(cè)試線核心控制單元。2025年中旬新增 “溫濕度閉環(huán)控溫”需求：在電機(jī)控制器高溫老化測(cè)試過(guò)程中，宇電工業(yè)溫濕度采集儀需實(shí)時(shí)采集測(cè)試艙內(nèi)溫濕度數(shù)據(jù)，PLC需在 100ms內(nèi)完成數(shù)據(jù)解析、根據(jù)溫濕度偏差調(diào)節(jié)加熱 /制冷模塊，同時(shí)將溫濕度數(shù)據(jù)與測(cè)試數(shù)據(jù)上傳至 MES系統(tǒng)。原有 485總線采集方案數(shù)據(jù)刷新周期 2s，且多設(shè)備掛載時(shí)出現(xiàn)數(shù)據(jù)延遲、丟包問(wèn)題，導(dǎo)致測(cè)試艙溫濕度波動(dòng)超 ±2℃，無(wú)法滿足電機(jī)控制器老化測(cè)試的工藝要求。廠方?jīng)Q定保留原有 PLC測(cè)試程序，通過(guò)遠(yuǎn)創(chuàng)智控 YC8000-A以太網(wǎng)通信模塊為 PLC擴(kuò)展以太網(wǎng)通訊能力，實(shí)現(xiàn)溫濕度數(shù)據(jù)的高速采集與閉環(huán)控制，解決總線通訊的痛點(diǎn)問(wèn)題。

二、系統(tǒng)架構(gòu)與設(shè)備清單

1.核心控制器

三菱 A系列 PLC：型號(hào) Q2AS，固件版本 20CX，負(fù)責(zé)老化測(cè)試線的艙門控制、溫濕度閉環(huán)調(diào)節(jié)、老化時(shí)間計(jì)時(shí)、測(cè)試數(shù)據(jù)采集與異常報(bào)警。

2.以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換模塊

遠(yuǎn)創(chuàng)智控 YC8000-A，導(dǎo)軌式安裝，自帶 COM1（RS-232）、COM2（RS-485/422）雙串口，10/100M 自適應(yīng) RJ45網(wǎng)口，支持三菱 MC協(xié)議、Modbus TCP雙協(xié)議并發(fā)，最多支持 6個(gè)上位機(jī)同時(shí)訪問(wèn)，適配測(cè)試線多端數(shù)據(jù)監(jiān)控需求。

3.采集設(shè)備

宇電 AI-7880工業(yè)溫濕度采集儀，IP66防護(hù)等級(jí)，以太網(wǎng)接口，支持 Modbus TCP協(xié)議，溫濕度采集精度 ±0.1℃/±1% RH，數(shù)據(jù)刷新周期 < 2ms，可直接掛載于測(cè)試艙內(nèi)壁，適配高低溫測(cè)試環(huán)境。

4.網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施

摩莎 EDS-208A工業(yè)交換機(jī)，8口百兆，工業(yè)級(jí)寬溫設(shè)計(jì)，支持端口隔離，抗電磁干擾能力強(qiáng)，適配老化測(cè)試線高低溫、多變頻設(shè)備的復(fù)雜環(huán)境。

5.輔助設(shè)備

上位機(jī)：戴爾 Precision T3660工業(yè)工作站，安裝 WinCC 7.5 SP2，用于老化測(cè)試線溫濕度與測(cè)試數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、歷史數(shù)據(jù)歸檔；

觸摸屏：三菱 GOT1000系列 GT1675M-STBA，帶以太網(wǎng)口，原生支持三菱 MC協(xié)議，供現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試人員設(shè)置老化測(cè)試工藝參數(shù)、查看實(shí)時(shí)溫濕度與測(cè)試狀態(tài)；

MES系統(tǒng)：廠內(nèi)基于云平臺(tái)開(kāi)發(fā)，通過(guò) OPC UA接口實(shí)現(xiàn)與測(cè)試線的雙向數(shù)據(jù)交互，用于測(cè)試數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與產(chǎn)品質(zhì)量追溯；

溫控執(zhí)行設(shè)備：西門子 S7-200 SMART控制的加熱管與制冷風(fēng)機(jī)，通過(guò) PLC模擬量輸出模塊實(shí)現(xiàn)溫濕度調(diào)節(jié)。

三、硬件連接與 IP規(guī)劃

遠(yuǎn)創(chuàng)智控 YC8000-A以太網(wǎng)通訊模塊的 COM1口通過(guò) QC30R2編程電纜連接至 Q2AS PLC的 RS-232編程口，實(shí)現(xiàn)模塊與 PLC的串口數(shù)據(jù)交互；COM2口連接 PLC的 485總線，預(yù)留用于后續(xù)擴(kuò)展測(cè)試艙壓力采集設(shè)備。

YC8000-A、宇電溫濕度采集儀、三菱 GOT1000觸摸屏、戴爾工業(yè)上位機(jī)全部接入摩莎 EDS-208A工業(yè)交換機(jī)，IP地址統(tǒng)一規(guī)劃在 192.168.3.0/24網(wǎng)段，具體分配如下：

YC8000-A：192.168.3.100，TCP Server，端口號(hào) 5002；

宇電溫濕度采集儀：192.168.3.101，TCP Client，主動(dòng)連接 192.168.3.100:5002；

三菱 GOT1000觸摸屏：192.168.3.102；

戴爾上位機(jī)：192.168.3.103；

測(cè)試線網(wǎng)關(guān)：192.168.3.1，用于遠(yuǎn)程工藝參數(shù)下發(fā)與故障診斷。

網(wǎng)絡(luò)布線采用超五類屏蔽雙絞線，屏蔽層兩端接地并做 360°壓接，測(cè)試艙內(nèi)布線采用耐高溫屏蔽線纜，所有線纜避開(kāi)加熱管、變頻制冷風(fēng)機(jī)等強(qiáng)干擾設(shè)備，實(shí)測(cè)溫濕度數(shù)據(jù)傳輸無(wú)丟包、無(wú)延遲，抗干擾余量 > 30dB。

四、軟件配置與調(diào)試步驟

1.模塊側(cè)設(shè)置

模塊上電后，通過(guò) Chrome瀏覽器訪問(wèn) 192.168.3.100:80，進(jìn)入 YC8000-A的 Web配置界面，完成基礎(chǔ)參數(shù)配置；

串口參數(shù)配置：波特率 115200bps、數(shù)據(jù)位 8、偶校驗(yàn)、停止位 1，無(wú)流控，與三菱 Q2AS PLC串口默認(rèn)參數(shù)完全匹配；

2.溫濕度采集儀側(cè)設(shè)置

在宇電 AI-7880專用配置軟件中，將采集儀配置為 Modbus TCP Client模式，設(shè)置數(shù)據(jù)上傳周期 30ms；

通訊參數(shù)配置：功能碼 03，起始地址 40001，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 8，目標(biāo) IP為 YC8000-A的 192.168.3.100，端口 5002；

采集參數(shù)設(shè)置：設(shè)置溫濕度采集上下限報(bào)警值，開(kāi)啟數(shù)據(jù)異常自診斷功能，當(dāng)采集數(shù)據(jù)超出量程時(shí)，自動(dòng)向 PLC發(fā)送故障碼。

4.上位機(jī)與觸摸屏組態(tài)

（1）上位機(jī)組態(tài)

在 WinCC 7.5 SP2中添加 “遠(yuǎn)創(chuàng)智控 YC驅(qū)動(dòng)”，輸入 YC8000-A的 IP地址 192.168.3.100，通訊協(xié)議選擇三菱 MC協(xié)議，建立上位機(jī)與 PLC的以太網(wǎng)通訊；

（2）三菱觸摸屏組態(tài)

在三菱 GT Designer2組態(tài)軟件中，新建與 Q2AS PLC的以太網(wǎng)通訊連接，協(xié)議選擇三菱 MC協(xié)議，填寫觸摸屏 IP192.168.3.102，完成通訊參數(shù)配置；

五、總結(jié)與展望

本案例通過(guò)為三菱 Q2AS PLC配合遠(yuǎn)創(chuàng)智控 YC8000-A 以太網(wǎng)通訊模塊，在不改動(dòng)原有老化測(cè)試程序的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了 PLC與宇電工業(yè)溫濕度采集儀的高速、穩(wěn)定以太網(wǎng)通訊，徹底解決了傳統(tǒng) 485總線采集方案數(shù)據(jù)延遲、丟包、調(diào)節(jié)精度低的問(wèn)題。

審核編輯 黃宇