施耐德M200 PLC借助以太网模块实现上位机与触摸屏监控配置

一、行业痛点

在铁路信号所、牵引变电所或车站监控改造项目中，设计单位往往选用经济可靠的施耐德M200系列PLC（如TM200C16R、TM200C40U等）作为现场控制核心。然而，该系列PLC本体只有RS-232/RS-485串行口，没有以太网口。面对“综合监控、远程运维、数据上云”等需求，传统串口通讯暴露出三大痛点：

1.带宽低，难以承载大量I/O与故障录波数据；

2.距离受限，无法满足站段之间光纤环网的拓扑要求；

3.上位机、触摸屏、第三方电能质量仪等多主站同时访问时，串口冲突频发，维护困难。因此，为M200 PLC增加稳定、高速的以太网接口成为项目成败的关键。

二、解决方案

经过多方比选，项目最终采用捷米特JM-ETH-SC以太网通讯处理器为M200 PLC“续接网口”。该模块具有以下特点：
•适用机型：施耐德Quantumn、Premium、M200、M218、M221、M241、M238、M251等全系列PLC；
•协议转换：内置ModbusRTU↔ModbusTCP协议栈，非透传，效率高；
•多主站：最多支持6台上位机同时读写；
•双接口：一端以太网（RJ45），另一端串口（RS-232或RS-485订货时选定）；
•零编程：PLC侧无需编写通讯程序，地址自动映射；
•易配置：支持Web页面、专用配置工具两种方式；
•不占用PLC编程口，调试与监控可并行进行。

三、系统拓扑

1.现场层
•施耐德M200 PLC（型号TM200C40U）负责采集轨道电路状态、道岔位置、温湿度、烟雾等200余点I/O信号。
•JM-ETH-SC（RS-485版本）PLC以太网模块通过9针D-Sub口与PLC编程口相连，波特率设为115200bps。

2.监控层
•触摸屏：威纶通MT8071iE，通过ModbusTCP读取PLC数据，实现就地HMI。
•上位机：两台研华工控机运行组态王7.5，一台用于调度室实时监控，一台用于工程师站历史数据存储。

3.网络层
•JM-ETH-SC以太网模块的RJ45口接入车站千兆工业环网交换机，环网采用RSTP冗余协议。
•调度中心通过既有MPLSVPN专线，与12个车站形成星-环混合拓扑。

四、实施过程

1.硬件安装
a.断电后，将JM-ETH-SC施耐德以太网模块卡扣在DIN导轨上，RS-485端子对应PLC编程口（COM1）A、B、SG。
b.以太网口通过超五类屏蔽网线接入交换机，指示灯LINK常亮、ACT闪烁表示物理连接正常。

2.参数配置
a.在浏览器输入模块默认IP192.168.1.254，进入Web配置界面；
b.设置模块IP为192.168.100.20/24，网关指向车站三层交换机；
c.在“串口参数”页选择ModbusRTU，从站地址1，波特率115200，8E1；
d.在“Modbus映射”页确认：
•Q区→线圈00001起
•I区→离散输入10001起
•MW区→输入寄存器30001起
•VW区→保持寄存器40001起；
e.保存并重启模块。

3.PLC侧设置
•在SoMachineBasic中，只需在“通讯”选项里启用ModbusRTUSlave，地址1，其他参数与模块一致。
•变量表直接使用%M、%MW等内部地址，无需额外通讯程序。

4.触摸屏配置
•在EasyBuilderPro中添加ModbusTCP驱动，IP填192.168.100.20，端口502；
•读取道岔状态：40001.0（对应VW0），写入风机启停：00010（对应Q0.7）。

5.上位机组态
•组态王设备向导中选择“ModbusTCP”，填入IP与端口；
•通过批量导入标签，将300余个I/O点一次性映射完成；
•启用“断线缓存”功能，网络中断时PLC数据先写入本地SQLite，恢复后自动补传。

五、运行效果

1.通讯速率：以太网端实测吞吐8.7MB/s，比原115200bps串口快700倍，刷新2000点变量仅需200ms。

2.多主站：调度室、工程师站、触摸屏三台设备同时在线，连续72h压力测试无丢包。

3.易维护：模块支持Web远程升级，现场人员无需拆机即可更新固件；PLC程序在线修改时，监控画面不中断。

4.扩展性：后续若接入电能质量仪、烟感主机，只需在环网内新增节点，无需改动PLC程序。

六、总结
通过捷米特JM-ETH-SC施耐德以太网通讯模块，施耐德M200 PLC在不增加任何编程工作量的前提下，实现了以太网高速通讯、多主站并发访问和远程维护功能，彻底解决了铁路监控系统“无网口、难扩展、难运维”的痛点。该方案已在本线12个车站批量复制，运行稳定可靠，为后续智慧车站、能源管理等信息化项目奠定了坚实的网络基础。

(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