項目背景

在輪胎制造車間里，一臺臺硫化機、裁斷機和成型機正在24小時不間斷運轉(zhuǎn)。過去，這些設(shè)備全部由海為H32S2T型PLC本體控制。由于H32S2T只有RS-232/RS-485口，沒有以太網(wǎng)口，現(xiàn)場必須靠值班人員抱著筆記本逐臺巡檢、逐條電纜插拔才能下載配方或采集工藝參數(shù)。隨著產(chǎn)能擴大，車間里同時在線的機臺數(shù)量達到32臺，傳統(tǒng)串口巡檢方式帶來的停機等待、數(shù)據(jù)滯后、維護強度大等問題日益突出，成為制約信息化升級的主要瓶頸。

為了在不淘汰現(xiàn)役PLC的前提下打通以太網(wǎng)通道，廠方最終選用了遠創(chuàng)智控專為海為PLC開發(fā)的—YC8000-HW以太網(wǎng)通訊模塊。該模塊體積只有半個煙盒大小，標準DIN導(dǎo)軌安裝，24 VDC供電，功耗不足2 W，卻可以把海為PLC的RS-485口無縫擴展成10/100 M自適應(yīng)以太網(wǎng)口，并內(nèi)部集成Modbus-TCP、Haiwell-TCP、UDP、IP協(xié)議棧，完全滿足車間級數(shù)據(jù)采集與遠程維護需求。

一、系統(tǒng)架構(gòu)

1.設(shè)備層

·硫化機12臺，裁斷機8臺，成型機12臺

·每臺設(shè)備控制核心：海為H32S2T（32點晶體管輸出型）

·每臺PLC側(cè)掛1只遠創(chuàng)智控YC8000-HW以太網(wǎng)通訊模塊

2.傳輸層

·YC8000-HW以太網(wǎng)通訊處理器通過其自帶的RS-485插頭直接插在H32S2T的COM1口，無需外接電源隔離器

·模塊RJ45口經(jīng)超五類屏蔽網(wǎng)線匯聚到就近的MOXA EDS-308-T工業(yè)交換機

·全車間共3臺EDS-308-T，通過千兆光纖級聯(lián)到中央機房的核心交換機H3C S513

3.信息層

·上位機：研華IPC-610L，i7-9700/16 GB/512 GB SSD，運行Windows 10 IoT

·組態(tài)軟件：海為Haiwell SCADA V2.3，內(nèi)置YC8000-HW驅(qū)動

·數(shù)據(jù)庫：MySQL 8.0，負責(zé)存放溫度、壓力、時間、能耗等關(guān)鍵工藝數(shù)據(jù)

·客戶端：車間主任辦公室、工藝室、設(shè)備維護室各裝1臺客戶端，通過Web瀏覽器查看實時畫面

二、硬件安裝

1.斷電后，將YC8000-HW以太網(wǎng)模塊扣在PLC右側(cè)導(dǎo)軌，用隨貨附帶的5 cm扁線連接PLC的COM1（485+、485-、GND對應(yīng)接入A、B、SG端子）。

2.模塊面板RUN燈常亮表示自檢完成；將網(wǎng)線插入LINK口，綠燈閃爍表明100 M協(xié)商成功。

3.在模塊側(cè)面小孔長按3 s，使其進入IP設(shè)置模式，通過默認地址192.168.1.100登錄Web頁面，把地址改為車間網(wǎng)段172.16.10.101～132，掩碼255.255.255.0，網(wǎng)關(guān)指向172.16.10.1。

4.參數(shù)保存后重啟，RUN燈+LINK燈常亮，說明硬件層就緒。

三、軟件配置

1.PLC側(cè)無需額外編程，保持原有485自由口；YC8000-HW透明轉(zhuǎn)發(fā)，因此廠方原有的硫化步序、裁斷定位、成型張力等梯形圖全部沿用，實現(xiàn)零改動。

2.在Haiwell SCADA中新建"YC8000-HW以太網(wǎng)通訊處理器"驅(qū)動，填寫IP與端口（默認502），掃描周期設(shè)為200 ms；驅(qū)動會自動列出PLC的M、Q、AI、AQ、R寄存器。

3.對每臺硫化機建立變量表：

·R0～R9：硫化十段溫度

·R10：模內(nèi)壓力

·R11：硫化剩余時間

·M0：自動啟動

·M1：急停報警

4.在畫面里拖入趨勢控件，綁定R0～R9，采樣周期1 s，可回溯72 h溫度曲線；報警控件綁定M1，觸發(fā)后彈出聲光并在MySQL插入一行記錄。

5.通過SCADA內(nèi)置的Web發(fā)布功能，把畫面導(dǎo)出成HTML5，工藝員在自己的PC上用Chrome即可瀏覽，無需安裝插件。

四、功能實現(xiàn)

1.實時數(shù)據(jù)刷新
32臺機臺×50個變量，整體刷新耗時<300 ms，比原來人工抄表縮短99%。

2.配方遠程下載
工藝員在SCADA界面修改R20～R29的十段溫度設(shè)定值，點擊"下發(fā)"按鈕，模塊通過Haiwell-TCP協(xié)議一次性寫入PLC，整個過程<2 s，無需停機插線。

3.報警集中推送
當某臺硫化機模內(nèi)壓力R10>18 MPa時，PLC置位M1，SCADA立即彈窗，同時通過車間釘釘群機器人把機臺號、壓力值、時間戳推送給設(shè)備主管，平均響應(yīng)時間由原來2小時降到5分鐘。

4.能耗統(tǒng)計
每臺PLC新增一個電量模塊Haiwell S01AI，采集0–10 V功耗信號送入AI0，經(jīng)YC8000-HW以太網(wǎng)通訊處理器映射到Modbus 30001。SCADA每小時把30001寫入MySQL，月底自動生成Excel能耗報表，用于成本核算。

五、經(jīng)驗總結(jié)

通過YC8000-HW以太網(wǎng)通訊處理器這枚"小盒子"，傳統(tǒng)海為PLC順利駛?cè)胍蕴W(wǎng)快車道，輪胎制造車間也在不更換核心控制器的前提下完成了數(shù)字化躍遷。事實證明，只要方案得當，老舊設(shè)備依舊可以煥發(fā)新活力，為制造業(yè)降本、提質(zhì)、增效貢獻可觀的價值。