在光伏產業蓬勃發展的當下，實現“雙碳”目標成為行業核心任務。光伏組件封裝產線作為關鍵環節，對自動化與數據互聯互通提出了極高要求，涵蓋設備協同聯動、數據實時采集以及遠程運維效率提升等方面，以此保障組件生產的一致性、產線連續性和成本可控性。三菱A系列PLC憑借高可靠性和強抗干擾性，在光伏組件封裝產線邏輯控制環節廣泛應用。然而，該系列老舊型號存在明顯短板，未配置內置以太網接口，僅有一個圓形串口，難以滿足現代光伏產線Modbus TCP設備并發、數據遠程傳輸的技術需求，成為產線數字化升級的阻礙。
華東某光伏組件制造企業就面臨著這樣的困境。該企業的封裝產線主要負責單晶硅光伏組件的自動化封裝，核心控制單元采用三菱A系列PLC（A1SJCPU），此型號無以太網接口，僅有的RS - 232圓形串口（8針Mini - DIN連接器）負責組件層壓溫度、焊接速度、裁切精度等參數控制以及故障報警邏輯執行，通訊協議支持三菱專用協議及Modbus RTU協議。現場監控終端是Modbus TCP協議觸摸屏，用于現場工藝參數調試、設備運行狀態可視化監控和異常聲光報警，僅支持以太網通訊。上位管理系統為工業級計算機及SCADA監控系統，基于Modbus TCP協議，實現產線工藝數據追溯、生產任務調度、設備運行狀態遠程監控和報表自動生成。產線需24小時連續作業，現場環境復雜，存在強電磁干擾和粉塵，對控制系統穩定性和環境適應性要求極高，同時要保障工藝數據實時上傳以滿足質量合規要求。
該企業產線存在諸多痛點。協議與接口問題形成數據孤島，三菱A系列PLC采用RS - 232串口與Modbus RTU協議通訊，而觸摸屏和上位機SCADA系統基于Modbus TCP以太網協議體系，兩者在數據傳輸方式和幀格式上差異大，無法直接互聯互通。且PLC唯一的圓形串口無法滿足本地操作、遠程管控和程序調試的并發訪問需求，導致設備與管控系統協同效率低，工藝數據無法實時上傳至SCADA系統。運維效率方面，傳統PLC程序調試和故障排查需技術人員到現場用專用電纜連接，產線布局復雜，單次運維耗時超2小時，月均運維成本約4000元。若更換新型號PLC，設備成本超8萬元，還有超5天的停產周期，損失巨大。數據追溯能力也不足，由于PLC與上位機無法實時數據交互，關鍵工藝參數依賴人工手抄記錄，誤差率高達3.4%，無法滿足行業對組件質量追溯和工藝管控的要求，難以實現精細化管理。
為解決這些問題，經過多輪技術論證、性能測試和兼容性驗證，該企業最終選用捷米特JM - ETH - A以太網模塊作為核心通訊轉換設備。該模塊專為三菱A系列PLC設計，適配光伏組件封裝產線場景。它具有接口與并發兼容設計，集成1路RS - 232圓形串口與1路RJ45以太網口，支持多主站并發通訊，可同時連接Modbus TCP觸摸屏、上位機及編程電腦，不占用PLC核心編程資源。多協議透明轉換功能強大，支持RS - 232串口與以太網TCP/IP協議雙向透明傳輸，兼容Modbus RTU與Modbus TCP協議，內置串口轉以太網與以太網橋接器核心功能，無需額外開發通訊程序。工業級高可靠性也是其優勢，采用35mm標準導軌安裝，由PLC直接供電（功耗＜90mA），具備卓越抗電磁干擾和防塵性能，工作溫度范圍廣，平均無故障時間（MTBF）超10萬小時。它支持WEB服務器及專用配置工具進行參數設置與運行診斷，操作界面友好，兼容三菱編程軟件（GX Works2）的以太網通信，適配Modbus TCP觸摸屏與SCADA系統。
在實施過程中，先進行硬件安裝，在斷電狀態下將模塊安裝于35mm標準導軌，用專用RS - 232線纜連接模塊串口與PLC圓形串口。接著網絡組網，用屏蔽網線將模塊RJ45以太網口、Modbus TCP觸摸屏、工業上位機接入千兆工業以太網交換機，構建穩定局域網。然后參數配置，系統上電后通過電腦瀏覽器訪問模塊默認IP地址進入WEB配置管理界面，根據PLC參數設置通訊協議和串口參數，配置Modbus TCP通訊參數。最后聯調測試，通過GX Works2編程軟件實現PLC程序遠程下載與調試，操作觸摸屏驗證功能，在上位機SCADA系統中完成設備添加與通訊配置，測試相關功能。整個部署與調試周期嚴格控制在1.5小時以內，實現不停產升級。
捷米特JM - ETH - A以太網模塊作為串口轉以太網網關，核心功能突出。核心協議轉換方面，內置以太網橋接器功能，實現串口數據與以太網數據雙向透明傳輸，完成Modbus RTU與Modbus TCP協議轉換，支持PLC程序遠程下載與調試。多設備并發兼容上，支持最大6個上位機同時連接，滿足多終端并發訪問需求，兼容三菱A系列全型號PLC及主流Modbus TCP設備和工控組態軟件，系統擴展性強。便捷配置與故障診斷功能，支持WEB頁面與專用配置工具兩種方式，配備狀態指示燈，支持固件在線升級。安全與節能設計也不容忽視，內置數據校驗機制抵御強電磁干擾，無外接電源設計從PLC取電，簡化布線，降低故障點，適配24小時連續作業工況。
此次改造項目成果顯著。通過引入捷米特JM - ETH - A以太網模塊，成功解決了三菱A系列無網口PLC在光伏組件封裝產線應用中的核心難題。該方案無需修改PLC原有程序，具有改造成本低、部署周期短、運維高效等優勢，滿足了產線數字化管控和工藝數據全流程追溯的需求，保障了產線24小時連續穩定運行，為光伏制造及各類高端裝備制造場景中老舊PLC設備的網絡化改造提供了高效、經濟、可行的工程解決方案。
