串口转以太网模块在电梯控制柜中的透明改造 点击:66 | 回复:1



捷米研发五部

    
  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:65帖 | 0回
  • 年度积分:265
  • 历史总积分:478
  • 注册:2024年10月24日
发表于:2025-10-20 16:58:36
楼主


一、项目背景
华东某高端写字楼共28部通力电梯,原命令控制器(以下称“485)仅提供Modbus-RTU从站口,波特率19.2 kbps8E1,站号固定为17。甲方新部署的楼宇管理平台(BMS)只支持Modbus-TCP,且要求200 ms内完成召梯反馈闭环。由于电梯轿厢顶部只有一根预留的RVSP 2×1 mm²屏蔽双绞线,重新敷设网线会影响消防验收,于是决定采用捷米特JM-RTU-TCP-04工业串口服务器做协议透传,实现485命令控制器与上位机TCP侧的无缝对接。

二、现场痛点

1.  协议孤岛:电梯命令控制器仅支持Modbus-RTU,而上位机采用Modbus-TCP,两者无法直接通信。

2.  物理限制:轿厢顶部只有485端子,无网线布放空间,重新施工会影响消防验收。

3.  实时性要求:召梯指令必须在200 ms内得到响应,否则会被BMS判定为超时。

4.  电磁干扰:电梯变频器、伺服驱动集中,485总线曾出现数据丢包、指令失效现象。

5.  后期扩展:未来还需把电梯能耗、轿厢照明等数据上传至能源管理平台,需要预留多路TCP连接能力。

三、方案设计

1.  设备选型

  • 串口服务器:捷米特JM-RTU-TCP-04串口数传模块(导轨式,1×RS-485→1×10/100      M以太网,Modbus-RTUModbus-TCP透明转换,最多支持8TCP Client并发,工业级-25~55 ℃IP20

  • 电梯命令控制器:通力标准485板(RS-485,默认19.2 kbps8E1,站号17

  • 上位机:Dell OptiPlex 7090(安装BMS 3.2,采用Modbus-TCP主站协议)

  • 辅助材料:屏蔽双绞线RVSP 2×1 mm²、终端电阻120 Ω24 VDC冗余电源、35 mm DIN导轨

2.  拓扑结构
电梯控制柜485总线,≤18 m→JM-RTU-TCP-04 COM1
JM-RTU-TCP-04
串口服务器LAN1→(超五类网线)楼层弱电间交换机→BMS上位机
JM-RTU-TCP-04 LAN2
预留,后续对接能源管理服务器

3.  通信链路

  • 串口侧:JM-RTU-TCP-04串口转以太网模块工作在“Modbus-RTU      Slave”模式,站号17,波特率19.2 kbps8E1

  • 网络侧:JM-RTU-TCP-04启用“Modbus-TCP Server”模式,监听502端口,支持8路客户端并发

  • 数据映射:采用零偏移透明传输485侧保持寄存器40001~40020自动映射到TCP40001~40020BMS原有脚本无需改动

四、实施步骤

1.  硬件安装

  • 断电后,在电梯控制柜DIN导轨上固定JM-RTU-TCP-04串口服务器,尺寸34×110×70 mm,不占用额外空间

  • 485接线:A→COM1+B→COM1-,两端加120 Ω终端电阻,总线长度18 m,实测波形无反射

  • 网口接线:LAN1接楼层交换机,LAN2空开备用;设备自动识别线序,无需交叉线

  • 供电:24 VDC取自电梯控制柜冗余电源,功耗<2 W,对原系统无冲击

2.  参数配置

  • 通过Web登录JM-RTU-TCP-04串口服务器(默认IP 192.168.1.254),把LAN1改为192.168.10.88/24,与BMS同网段

  • 串口设置:选择“RTU Slave”,站号17,波特率19.2 k,数据位8,校验Even,停止位1

  • 网络设置:启用Modbus-TCP Server,端口502,最大连接数8,超时5      s

  • 寄存器映射:采用透明传输模式,地址1:1映射,确保BMS侧原有指令脚本零改动

  • 保存并重启,设备进入运行状态,RJ45绿色指示灯常亮,COM1橙色指示灯闪烁,表明485通信正常

3.  联调测试

  • BMS侧使用Modbus Poll先进行单点测试:读取40001(电梯当前楼层)返回0x0003,即3楼,数据正确

  • 写入40008(目标楼层)0x0005,电梯立即响应,轿厢平稳升至5楼,耗时2.4 s,满足<3 s工艺要求

  • 连续100次呼梯操作,成功率100%,平均响应时间180 ms,无丢包

  • 同时打开4TCP客户端模拟并发,监控界面仍保持200 ms级刷新,设备CPU占用<35%

4.  抗干扰验证

  • 在电梯电机旁启动37 kW变频器,做正反转急停实验,485总线共模电压瞬时抬升至5 VJM-RTU-TCP-04串口转以太网模块内置2 kV/1 kA防雷与30 V过压保护,通信未出现一次中断

  • 静电放电±8 kV空气放电10次,设备不死机、不重启;符合GB/T 17626.2三级标准

五、应用效果

1.  零停产改造:整个实施过程3 h内完成,无需改动电梯内部线路,不影响楼宇运营

2.  实时性提升:BMS指令直达电梯,平均响应时间由1.2 s缩短至180 ms,召梯等待率下降22%

3.  扩展性增强:JM-RTU-TCP-04串口服务器提供双网口,LAN2已预留用于能源管理服务器,后续可直接接入能源平台

4.  维护便捷:Web界面支持远程诊断,现场工程师可在控制室查看485报文、网络连接状态,故障定位时间由2 h缩短至15 min

六、总结
捷米特JM-RTU-TCP-04串口数传模块即插即用、透明传输、工业级防护的核心优势,成功打通了RS-485电梯命令控制器与以太网BMS之间的协议壁垒,为传统楼宇老旧设备快速接入工业互联网提供了一条低成本、高可靠、可复制的示范路径。

具体内容配置过程及其他相关咨询可联系杨工。)

 




楼主最近还看过

robingsion

  • [版主]
  • 精华:21帖
  • 求助:71帖
  • 帖子:1994帖 | 3745回
  • 年度积分:139
  • 历史总积分:60417
  • 注册:2011年4月11日
发表于:2025-10-21 08:57:50
1楼

感谢楼主分享

回复本条

    

热门招聘
相关主题

官方公众号

智造工程师