一、案例背景與行業(yè)痛點(diǎn)

隨著新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，儲(chǔ)能電池 PACK 的生產(chǎn)安全性、一致性和智能化水平成為企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，某儲(chǔ)能電池制造企業(yè)為提升方形磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電池 PACK 的生產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)能，對(duì)電芯分選、模組組裝、PACK 封裝、檢測(cè)入庫(kù)等核心生產(chǎn)線進(jìn)行自動(dòng)化升級(jí)。該企業(yè)產(chǎn)線采用多臺(tái)三菱 FX3S 系列 PLC 作為核心控制設(shè)備，負(fù)責(zé)各工序的動(dòng)作控制、流程聯(lián)動(dòng)和質(zhì)量檢測(cè)，但原有 FX3S PLC 無(wú)原生以太網(wǎng)接口，僅依靠串口完成單設(shè)備的本地通訊，無(wú)法實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對(duì)整條 PACK 產(chǎn)線的生產(chǎn)數(shù)據(jù)集中采集、工藝參數(shù)統(tǒng)一管控，且現(xiàn)場(chǎng)三菱觸摸屏與 PLC 的串口通訊存在數(shù)據(jù)傳輸慢、指令響應(yīng)延遲問題，導(dǎo)致電芯分選精度不足、模組組裝貼合度偏差，為此，企業(yè)引入捷米特 JM-ETH-FX 三菱 PLC 以太網(wǎng)模塊，搭建 FX3S PLC 與上位機(jī)、三菱觸摸屏的以太網(wǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)。

二、解決方案

結(jié)合儲(chǔ)能電池 PACK 產(chǎn)線的作業(yè)流程、高精度控制需求及工控網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，企業(yè)最終選用捷米特JM-ETH-FX 三菱 PLC 以太網(wǎng)模塊作為通訊核心設(shè)備，該模塊完美適配儲(chǔ)能電池生產(chǎn)的工業(yè)場(chǎng)景，核心特點(diǎn)如下：

·工業(yè)級(jí)高防護(hù)設(shè)計(jì)：采用防短路、抗電磁干擾的工業(yè)級(jí)硬件設(shè)計(jì)，支持導(dǎo)軌快速安裝，適配儲(chǔ)能電池生產(chǎn)車間防爆、防靜電、多設(shè)備聯(lián)動(dòng)的特殊工況，保障 24 小時(shí)不間斷穩(wěn)定通訊。

·復(fù)用接口高效并行：不占用 PLC 編程口，上位機(jī)通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能 PACK 產(chǎn)線所有 PLC 的集中監(jiān)控和工藝參數(shù)下發(fā)，三菱觸摸屏可通過模塊復(fù)用接口 X2 與 PLC 實(shí)現(xiàn)本地高速實(shí)時(shí)通訊，遠(yuǎn)程集中管控與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急操作互不沖突。

·多協(xié)議靈活兼容：支持三菱 MC 以太網(wǎng)協(xié)議和 ModbusTCP 協(xié)議，可無(wú)縫對(duì)接儲(chǔ)能行業(yè)專用的 MES 生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)和 SCADA 監(jiān)控軟件，且與三菱觸摸屏的通訊協(xié)議原生兼容，大幅降低系統(tǒng)配置難度，保障生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。

三、實(shí)施過程

1.硬件安裝：根據(jù)儲(chǔ)能電池 PACK 產(chǎn)線的工序分布和車間防爆要求，將捷米特JM-ETH-FX 以太網(wǎng)模塊分別安裝在電芯分選、模組組裝、PACK 封裝、成品檢測(cè)各工序的防爆 PLC 機(jī)柜內(nèi)，通過專用防爆屏蔽通訊線將 FX3S PLC 的編程口與模塊 COM1 口可靠連接，防止車間電磁干擾和設(shè)備震動(dòng)影響通訊穩(wěn)定性。將所有模塊通過工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)線接入工廠儲(chǔ)能產(chǎn)線專用的防爆工業(yè)交換機(jī)，構(gòu)建星型工控網(wǎng)絡(luò)，確保各工序數(shù)據(jù)的高速傳輸；同時(shí)將各作業(yè)區(qū)域的三菱觸摸屏直接連接至對(duì)應(yīng)模塊的復(fù)用接口 X2，完成現(xiàn)場(chǎng)操作端的硬件標(biāo)準(zhǔn)化連接。

2.網(wǎng)絡(luò)配置：通過模塊的本地配置工具和 WEB 可視化服務(wù)器，根據(jù)儲(chǔ)能工廠的工控網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)段規(guī)劃，為每個(gè)以太網(wǎng)模塊分配唯一的固定 IP 地址，精準(zhǔn)設(shè)置子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)等網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，確保所有模塊、上位機(jī)、工業(yè)交換機(jī)處于同一網(wǎng)段，徹底避免 IP 沖突問題。在上位機(jī)端啟動(dòng) GXWorks2 軟件，新建儲(chǔ)能電池 PACK 產(chǎn)線工控工程，將各工序設(shè)備的連接目標(biāo)設(shè)置為對(duì)應(yīng)以太網(wǎng)模塊，輸入預(yù)設(shè) IP 地址后進(jìn)行多次通訊穩(wěn)定性測(cè)試，反復(fù)驗(yàn)證電芯分選數(shù)據(jù)、模組組裝參數(shù)等核心數(shù)據(jù)的收發(fā)精準(zhǔn)性；同時(shí)在三菱觸摸屏的編程軟件中，匹配模塊通訊協(xié)議并完成相關(guān)參數(shù)配置，搭建起觸摸屏與 PLC 的高速通訊鏈路。

四、應(yīng)用效果

1.生產(chǎn)質(zhì)量與產(chǎn)能雙提升：通過上位機(jī)對(duì)儲(chǔ)能電池 PACK 產(chǎn)線的集中監(jiān)控和工藝參數(shù)精準(zhǔn)管控，實(shí)現(xiàn)了各工序的聯(lián)動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，電芯分選的一致性精度提升 95% 以上，儲(chǔ)能電池 PACK 的生產(chǎn)良率提升 10%，產(chǎn)線日產(chǎn)能提升 40%，滿足新型儲(chǔ)能市場(chǎng)的規(guī)?；┴浶枨蟆?/p>

2.生產(chǎn)過程數(shù)字化追溯：借助以太網(wǎng)模塊的高速數(shù)據(jù)傳輸能力，上位機(jī)可自動(dòng)記錄每一套儲(chǔ)能電池 PACK 從電芯分選到成品入庫(kù)的全流程生產(chǎn)數(shù)據(jù)和質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)，形成唯一的產(chǎn)品數(shù)字檔案，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字化追溯，完全滿足儲(chǔ)能行業(yè)的質(zhì)量監(jiān)管和安全認(rèn)證要求。

五、總結(jié)

捷米特JM-ETH-FX 三菱 PLC 以太網(wǎng)模塊在該儲(chǔ)能電池制造企業(yè)的成功應(yīng)用，成功解決了三菱 FX3S 系列 PLC 無(wú)以太網(wǎng)接口，與上位機(jī)、三菱觸摸屏通訊不暢、數(shù)據(jù)傳輸不精準(zhǔn)的行業(yè)痛點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)能電池 PACK 產(chǎn)線的智能化監(jiān)控、集中化管控、數(shù)字化追溯和安全生產(chǎn)。

其他內(nèi)容配置過程及其他相關(guān)咨詢可聯(lián)系楊工。