基于S7-300PLC的焊接生产线智能化:以太网模块与上位机协同应用 点击:8 | 回复:0



远创智控技术

    
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发表于:2025-07-25 10:30:26
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一、行业痛点

  在汽车白车身焊接生产线上,西门子S7-300系列PLC长期承担着逻辑与运动控制的核心任务,但其唯一的9针MPI/DP口没有以太网能力,导致:

1. 无法直接与后来上线的S7-1200PLC做高速数据耦合;

2. 上位机只能通过CP5612卡走MPI,速率187.5kbit/s,一条产线完整备份需要40分钟;

3. 现场人机界面只能使用西门子品牌,一旦改用国产触摸屏,就要额外加DP/485转换器,布线凌乱、故障点多。

二、解决方案

  远创智控推出的MPI-ETH-YC01 Plus以太网通讯处理器,以“0改动、0编程、0停机”三零优势,一次性化解以上痛点。模块把S7-300的9针MPI/DP口转换为标准10/100M以太网,同时保留DB9母口给触摸屏,做到“一网到底”。

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三、硬件清单

· 主控制器1:西门子S7-300 CPU

· 主控制器2:西门子S7-1200 CPU

· 以太网模块:远创智控MPI-ETH-YC01 Plus以太网通讯模块

· 交换机:赫斯曼OCTOPUS8M-POE

· 触摸屏1:西门子KTP900,6AV2123-2GB03-0AX0(连MPI-ETH-YC01 Plus以太网模块DB9母口)

· 触摸屏2:威纶通MT 8102 iE(通过模块自带的扩展RS485口,桥接型拨码即可)

· 上位机:研华工控机IPC-7132,WINCC V7.5+KepWareOPC6.9

· 网络拓扑:环网+RSTP,千兆汇聚

四、安装与接线

1. 断电5分钟后,将MPI-ETH-YC01 Plus西门子以太网模块DB9插入S7-300的MPI/DP口,旋紧螺钉;

2. 用标准超五类网线把模块RJ45口连到OCTOPUS交换机;

3. 从模块的DB9母口再用Profibus电缆引至KTP900;威纶通MT 8102 iE则通过RS485端子A/B接入模块的X2端子;

4. S7-1200自带网口同样接入交换机;

5. 研华工控机双网卡,一网卡接内部监控环网,另一网卡接MES系统,实现安全隔离。

五、参数配置

步骤一:MPI-ETH-YC01 Plus以太网通讯处理器

· 拨码开关SW1设为“”:1-OFF、2-ON、3-OFF;

· NetDeviceV3.4搜索模块,设置IP:192.168.1.30,子网掩码255.255.255.0,网关192.168.1.1;

· “S7-TCP设置”中,本地TSAP03.02,远程TSAP03.00(对应CPU315槽号2);

· 打开“数据交换”向导,添加两条命令:
①S7-1200→S7-300:读取DB100.DBW0-DBW18(焊接配方号、电流、电压共10个参数);
②S7-300→S7-1200:写入DB50.DBW0-DBW8(实际电流、气压、焊缝计数)。

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步骤二:S7-1200侧

· TIAPortalV17中,激活“允许PUT/GET”,设置CPUIP192.168.1.20;

· “设备与网络”里添加新连接:伙伴选“未指定”,本地TSAP03.00,远程TSAP03.02;

· TSEND/TRCV指令块,使能与MPI-ETH-YC01 Plus模块10字节循环交换。

步骤三:WINCC侧

· 新建通道“TCP/IP(RFC1006)”,填入模块IP192.168.1.30,机架号0,槽号2;

· 建立变量表:WeldCurrent、WeldVoltage、FaultCode等,全部与DB100/DB50映射;

· 画面刷新周期500ms,历史归档1Hz。

通讯验证

1. TIAPortal在线与诊断中,S7-1200与S7-300通讯状态灯持续绿色;

2. WINCC趋势图实时显示焊接电流曲线,与福禄克287C钳形表实测值误差<0.5%;

3. 威纶通MT 8102 iE断线重连测试:拔掉RS485端子3秒,10秒内自动恢复,无数据跳变;

4. Wireshark抓包,以太网帧往返平均3.2ms,远低于工艺节拍200ms的要求。

扩展功能

· ModbusTCP服务器:第三方安川机器人通过ModbusTCP读取焊点编号,实现机器人与PLC的柔性协同;

· OPCUA:KepWare6.9把数据映射到OPCUA,MES系统可直接拉取产量、能耗、OEE;

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六、结束语

  借助远创智控MPI-ETH-YC01 Plus以太网通讯处理器,焊接生产线在“老树开新花”的同时,实现了西门子S7-300、S7-1200与任何品牌触摸屏的无缝整合,为后续数字化升级奠定了坚实、开放、可持续的通讯基础。

(具体内容配置过程及其他相关咨询可联系杨工。)





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