S7-300 PLC通过以太网模块同步对话S7-1200、HMI与PC的实战案例 点击:22 | 回复:0



捷米特研发一部

    SSI ļʱ
发表于:2025-07-21 14:48:01
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S7300系列PLC借助以太网模块同时与S7-1200PLC和触摸屏、上位机高效通讯案例(图1)


一、行业背景
  在新能源汽车与储能市场的强劲驱动下,锂离子电池产能急速扩张。某大型电池制造基地内,电极涂布、卷绕、注液、化成等关键工序高度依赖自动化产线。然而,其核心控制系统面临严峻挑战:多台负责底层设备控制的西门子S7-300 PLCCPU315-2DP)仅配备MPI/DP接口,而新增的S7-1200智能单元、西门子KTP1200触摸屏及上位机监控系统均采用以太网通信。协议与物理接口的割裂,导致系统集成困难、数据流通效率低下,成为产能爬坡的瓶颈。

行业痛点

协议鸿沟难跨越S7-300MPI协议与主流的工业以太网(ProfinetS7 Communication)无法直接对话。

信息孤岛林立S7-300过程数据无法实时送达触摸屏显示及上位机分析,设备状态监控滞后。

布线复杂成本高:若采用传统MPI总线扩展或增加CP通讯卡,需铺设大量专用电缆,成本高昂且维护困难。

响应速度瓶颈MPI通讯速率(最大187.5Kbps)难以满足高速产线对实时控制与数据采集的需求

二、解决方案
引入捷米特ETH-S7300-JM01 Plus直通型以太网模块,将其直接插入S7-300 PLC的MPI/DP端口。该模块的核心价值在于:

串口转以太网:将PLC的MPI物理层信号透明转换为标准TCP/IP以太网帧。

以太网转换器:支持S7 Communication协议,无缝对接西门子S7系列设备(S7-1200/S7-1500)及支持该协议的HMI/SCADA。

以太网桥接器:构建统一以太网平台,实现S7-300与S7-1200、触摸屏、上位机的高效数据交换。

三、实施过程

硬件部署

ETH-S7300-JM01 Plus模块插入S7-300 CPU的MPI端口。

通过网线将模块接入车间级工业交换机,与S7-1200 PLC(192.168.1.10)、KTP1200触摸屏(192.168.1.20)、上位机服务器(192.168.1.30)同处一个子网。

S7-300 PLC(通过模块)分配固定IP地址(如192.168.1.100)。

S7-300侧配置

无需修改PLC硬件组态或程序。模块以透明桥接方式工作,原有MPI通讯参数(地址、波特率)保持不变。

S7-1200 PLC通讯

S7-1200的TIA Portal项目中,使用“PUT/GET”指令,指定目标设备IP(192.168.1.100)及S7-300的DB块地址,实现双向数据交换(如:卷绕机张力设定值下发,S7-300状态字读取)。

触摸屏(KTP1200)组态

WinCC (TIA Portal)中,添加新连接,协议选择“S7 Communication”。

指定PLC IP地址(192.168.1.100),机架号/插槽号与S7-300实际一致。

直接绑定S7-300的I/Q/M/DB地址,实现涂布厚度、温度等关键参数实时显示及启停控制。

上位机(SCADA)集成

使用 Kepware、WinCC 等OPC服务器,添加“Siemens TCP/IP Ethernet”驱动。

配置目标设备IP(192.168.1.100),建立与S7-300的通道,采集电流、电压、设备运行状态等数据用于MES分析及大屏监控。

网络优化

在交换机上启用IGMP Snooping,优化组播流量。

配置VLAN隔离生产网与管理网,确保通讯安全与实时性。

S7300系列PLC借助以太网模块同时与S7-1200PLC和触摸屏、上位机高效通讯案例(图2) 

四、应用效果

通讯速率飞跃MPI(19.2kbps-187.5kbps)升级至百兆/千兆以太网,关键数据传输延迟降低80%,满足高速涂布机毫秒级响应需求。

系统无缝融合S7-300、S7-1200、HMI、SCADA成功构建统一数据平台,打通信息孤岛,设备状态透明化。

布线革命:取消专用MPI电缆,布线成本降低70%,机柜更简洁,维护便捷性大幅提升。

生产决策智能化:上位机实时获取全线数据,实现涂布均匀性分析、设备预测性维护,设备综合效率(OEE)提升15%

扩展无忧:以太网架构灵活支持未来AGV调度系统、视觉检测设备等智能单元的快速接入。

S7300系列PLC借助以太网模块同时与S7-1200PLC和触摸屏、上位机高效通讯案例(图3) 

五、行业前景
在工业4.0与“双碳”目标驱动下,新能源装备制造(锂电、光伏)、半导体、生物医药等高速增长的先进制造领域,对设备互联互通、数据实时性、系统柔性提出极致要求。老设备智能化改造、异构系统集成是普遍需求。捷米特ETH-S7300-JM01 Plus这类即插即用、高效可靠的串口转以太网设备,以其极低的改造成本和显著的性能提升,成为打通传统设备与智能工厂“任督二脉”的关键工具,市场前景广阔。

六、总结
捷米特ETH-S7300-JM01 Plus直通型以太网模块,凭借其高效的串口转以太网能力、即插即用以太网转换器特性以及强大的以太网桥接功能成功解决了锂电制造产线中S7-300 PLC与现代以太网设备(S7-1200、HMI、SCA·DA)的通讯壁垒。该方案不仅实现了毫秒级数据互通、显著提升生产效率与OEE,更以极简的布线重构了产线网络架构,为传统工业设备注入智能互联新动能。在新能源等先进制造业智能化升级浪潮中,此类高效、经济的通讯整合方案将持续释放核心价值。

具体内容配置过程及其他相关咨询请与工留言交流




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