基于S7-300PLC、S7-1200 PLC的焊接生产线智能化：以太网模块与上位机协同应用?

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：

无法直接与后来上线的S7-1200PLC做高速数据耦合；

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；

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”。

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以太网模块的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

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

用标准超五类网线把模块RJ45口连到OCTOPUS交换机；

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；

S7-1200自带网口同样接入交换机；

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以太网通讯处理器侧

拨码开关SW1设为“”：1-OFF、2-ON、3-OFF；

用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；

在“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）。

步骤二：S7-1200侧

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

在“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；

用TSEND/TRCV指令块，使能与MPI-ETH-YC01 Plus模块的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

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

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%；

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；

用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；

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。)

审核编辑 黄宇