一、項目背景

某新能源機電部件廠年產(chǎn) 300萬套電機控制器，老化測試線共 10個工位，采用三菱 Q2AS PLC作為測試線核心控制單元。2025年中旬新增 “溫濕度閉環(huán)控溫”需求：在電機控制器高溫老化測試過程中，宇電工業(yè)溫濕度采集儀需實時采集測試艙內(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，同時將溫濕度數(shù)據(jù)與測試數(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)備掛載時出現(xiàn)數(shù)據(jù)延遲、丟包問題，導致測試艙溫濕度波動超 ±2℃，無法滿足電機控制器老化測試的工藝要求。廠方?jīng)Q定保留原有 PLC測試程序，通過遠創(chuàng)智控 YC8000-A以太網(wǎng)通信模塊為 PLC擴展以太網(wǎng)通訊能力，實現(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問題。

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 Q2AS，固件版本 20CX，負責老化測試線的艙門控制、溫濕度閉環(huán)調(diào)節(jié)、老化時間計時、測試數(shù)據(jù)采集與異常報警。

2.以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換模塊

遠創(chuàng)智控 YC8000-A，導軌式安裝，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個上位機同時訪問，適配測試線多端數(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防護等級，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，可直接掛載于測試艙內(nèi)壁，適配高低溫測試環(huán)境。

4.網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施

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

5.輔助設(shè)備

上位機：戴爾 Precision T3660工業(yè)工作站，安裝 WinCC 7.5 SP2，用于老化測試線溫濕度與測試數(shù)據(jù)的實時監(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)場測試人員設(shè)置老化測試工藝參數(shù)、查看實時溫濕度與測試狀態(tài)；

MES系統(tǒng)：廠內(nèi)基于云平臺開發(fā)，通過 OPC UA接口實現(xiàn)與測試線的雙向數(shù)據(jù)交互，用于測試數(shù)據(jù)存儲與產(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機，通過 PLC模擬量輸出模塊實現(xiàn)溫濕度調(diào)節(jié)。

三、硬件連接與 IP規(guī)劃

遠創(chuàng)智控 YC8000-A以太網(wǎng)通訊模塊的 COM1口通過 QC30R2編程電纜連接至 Q2AS PLC的 RS-232編程口，實現(xiàn)模塊與 PLC的串口數(shù)據(jù)交互；COM2口連接 PLC的 485總線，預留用于后續(xù)擴展測試艙壓力采集設(shè)備。

YC8000-A、宇電溫濕度采集儀、三菱 GOT1000觸摸屏、戴爾工業(yè)上位機全部接入摩莎 EDS-208A工業(yè)交換機，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 5002；

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

三菱 GOT1000觸摸屏：192.168.3.102；

戴爾上位機：192.168.3.103；

測試線網(wǎng)關(guān)：192.168.3.1，用于遠程工藝參數(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，測試艙內(nèi)布線采用耐高溫屏蔽線纜，所有線纜避開加熱管、變頻制冷風機等強干擾設(shè)備，實測溫濕度數(shù)據(jù)傳輸無丟包、無延遲，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 Chrome瀏覽器訪問 192.168.3.100:80，進入 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、停止位 1，無流控，與三菱 Q2AS PLC串口默認參數(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)長度 8，目標 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警值，開啟數(shù)據(jù)異常自診斷功能，當采集數(shù)據(jù)超出量程時，自動向 PLC發(fā)送故障碼。

4.上位機與觸摸屏組態(tài)

（1）上位機組態(tài)

在 WinCC 7.5 SP2中添加 “遠創(chuàng)智控 YC驅(qū)動”，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

本案例通過為三菱 Q2AS PLC配合遠創(chuàng)智控 YC8000-A 以太網(wǎng)通訊模塊，在不改動原有老化測試程序的基礎(chǔ)上，實現(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)精度低的問題。

審核編輯 黃宇