锂电池生产企业罗克韦尔PLC通过EtherNet/IP主站转Modbus TCP智能网关与多个仪表进行通讯解决案例

一、案例背景与项目痛点

案例背景：

某知名锂电池生产企业为扩大产能，新建了一条高标准的化成分容产线。该产线的核心控制系统采用了行业高端品牌——美国罗克韦尔（Allen-Bradley）的CompactLogix L36ERM PLC，其上层网络为 EtherNet/IP。然而，产线上的关键工艺设备，如：

高精度直流充电柜（通常采用Modbus TCP协议）

温湿度与环境传感器（通常采用Modbus RTU over TCP）

条码扫描枪（通常采用Socket TCP通讯）

这些设备品牌各异，通讯协议与罗克韦尔的EtherNet/IP并不兼容。

项目痛点（实施前）：

1.协议壁垒高筑：主控PLC（EtherNet/IP）无法直接与充电柜、传感器等（Modbus TCP/RTU, Socket）设备通讯，形成多个“数据黑盒”。

2.生产数据缺失：关键的化成、分容过程中的实时电流、电压、内阻、温度等工艺参数无法自动采集，严重依赖人工记录，效率低下且易出错。

3.无法全程追溯：由于缺少自动化的条码绑定，电芯的身份信息（条码）与其整个化成分容过程数据无法关联，一旦出现质量问题，难以精准追溯至单个电芯和具体工艺环节。

4.系统联动困难：主控PLC无法根据实时环境温度动态微调充电策略，也无法在扫描枪读到不良品条码时自动控制分选机构进行隔离，自动化水平大打折扣。

5.运维成本高昂：设备调试、故障诊断需要在多个不同的软件和协议环境中切换，对技术人员要求高，维护周期长。

原有的系统拓扑支离破碎，信息流阻塞，如下图所示：

二、解决方案：捷米特JM-EIPM-TCP协议转换网关

为解决上述痛点，我们引入了捷米特JM-EIPM-TCP多协议转换网关。这款工业网关 是一款功能强大的数据采集器 和协议中介。

网关功能简介：

核心协议转换：作为EtherNet/IP与多种以太网协议之间的“智能翻译官”。在EtherNet/IP网络中，它作为一个适配器模块，被罗克韦尔PLC直接识别和读写；同时，它又能以客户端或服务器模式，主动与Modbus TCP设备、Socket设备等进行通讯。

多协议并行处理：支持同时与多个不同协议、不同IP地址的设备进行通讯，一站式解决所有第三方设备的接入问题。

数据映射与封装：通过直观的配置软件，用户可将第三方设备的数据寄存器地址，直接映射到网关内定义的标签中，这些标签再被封装成EtherNet/IP协议供罗克韦尔PLC访问，实现透明化读写。

边缘侧数据预处理：作为一款智能网关，它具备数据缓存、报警判断、格式转换等边缘计算 能力，有效减轻主PLC的负载。

三、实施过程与清晰的系统拓扑

实施过程清晰、高效，主要分为硬件部署与软件配置。

1.硬件连接与拓扑重构

将捷米特JM-EIPM-TCP网关部署在控制柜内，通过网线接入车间的局域网交换机。所有第三方设备（充电柜、传感器、扫描枪）也接入同一网络。

新的、统一的系统拓扑结构如下：

2.软件配置

罗克韦尔侧：在Studio 5000编程软件中，通过EDS文件将网关添加为EtherNet/IP网络上的通用模块，并定义好输入/输出数据的大小。

网关侧：使用捷米特配置软件，建立三个通讯通道：

通道一：设置为Modbus TCP客户端，指向充电柜的IP和端口，并映射其电压、电流等寄存器到网关标签。

通道二：设置为Modbus TCP客户端（透传RTU指令），指向温湿度采集器的IP，并映射其温湿度寄存器。

通道三：设置为Socket TCP客户端，指向扫描枪的IP和端口，配置触发指令和数据接收规则，将读到的条码字符串存入网关的特定标签区。

数据关联：最后，将网关内所有的数据标签与罗克韦尔PLC定义的输入/输出标签进行一一对应。

四、应用效果与实施前后对比

五、行业推广与前景展望

捷米特JM-EIPM-TCP这类多功能工业网关 的解决方案，其普适性极强。除了锂电池行业，我们还强烈推荐以下主流、快速且前景广阔的行业：

1.光伏与储能系统：储能电站的PCS（变流器）、BMS（电池管理系统）、环境监控等设备协议各异，需要物联网网关 进行统一数据采集并上传至能量管理系统。

2.智能物流与仓储：系统集成商需要将不同品牌的堆垛机（西门子PLC）、输送线（三菱/欧姆龙PLC）、AGV调度系统（自定义TCP）接入统一的WCS（仓库控制系统），协议转换网关 是最佳选择。

3.半导体与电子制造：车间的AMHS（自动物料搬运系统）、精密温控设备、真空泵组等均使用不同协议，数据采集器 是实现晶圆全程追溯与设备效能分析的关键。

4.食品饮料与制药：在强调合规性的行业中，需要将生产设备参数、环境数据与批次记录绑定，智能网关 能轻松满足FDA、GMP等法规对数据完整性的要求。

六、总结

本项目成功证明，在智能制造转型升级的过程中，打通底层设备的数据链路是首要且关键的一步。捷米特JM-EIPM-TCP网关不仅仅是一个简单的协议转换网关，它更是一个集成了数据采集器、智能网关 功能的综合性工业网关。它以其卓越的多协议兼容能力和灵活的配置性，将复杂的异构网络整合为统一、透明、高效的数据平台。

它成功地化解了高端控制系统与广泛存在的第三方设备之间的“通讯危机”，为锂电池制造乃至整个工业领域提供了低成本、高效率、高可靠性的数据集成方案。随着工业互联网的纵深发展，这种能够快速赋能现有产线、打破信息孤岛的智能网关，必将成为推动千行百业迈向数字化、智能化的核心基石与标准配置。
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审核编辑 黄宇