一、行业背景
在新能源汽车与储能市场的强劲驱动下，锂离子电池产能急速扩张。某大型电池制造基地内，电极涂布、卷绕、注液、化成等关键工序高度依赖自动化产线。然而，其核心控制系统面临严峻挑战：多台负责底层设备控制的西门子S7-300 PLC（CPU315-2DP）仅配备MPI/DP接口，而新增的S7-1200智能单元、西门子KTP1200触摸屏及上位机监控系统均采用以太网通信。协议与物理接口的割裂，导致系统集成困难、数据流通效率低下，成为产能爬坡的瓶颈。
行业痛点
协议鸿沟难跨越：S7-300的MPI协议与主流的工业以太网（Profinet、S7 Communication）无法直接对话。
信息孤岛林立：S7-300过程数据无法实时送达触摸屏显示及上位机分析，设备状态监控滞后。
布线复杂成本高：若采用传统MPI总线扩展或增加CP通讯卡，需铺设大量专用电缆，成本高昂且维护困难。
响应速度瓶颈：MPI通讯速率（最大187.5Kbps）难以满足高速产线对实时控制与数据采集的需求。
二、解决方案
引入捷米特ETH-S7300-JM01 Plus直通型以太网模块，将其直接插入S7-300 PLC的MPI/DP端口。该模块的核心价值在于：
串口转以太网：将PLC的MPI物理层信号透明转换为标准TCP/IP以太网帧。
以太网转换器：支持S7 Communication协议，无缝对接西门子S7系列设备（S7-1200/S7-1500）及支持该协议的HMI/SCADA。
以太网桥接器：构建统一以太网平台，实现S7-300与S7-1200、触摸屏、上位机的高效数据交换。
三、实施过程
硬件部署：
将ETH-S7300-JM01 Plus模块插入S7-300 CPU的MPI端口。
通过网线将模块接入车间级工业交换机，与S7-1200 PLC（192.168.1.10）、KTP1200触摸屏（192.168.1.20）、上位机服务器（192.168.1.30）同处一个子网。
为S7-300 PLC（通过模块）分配固定IP地址（如192.168.1.100）。
S7-300侧配置：
无需修改PLC硬件组态或程序。模块以透明桥接方式工作，原有MPI通讯参数（地址、波特率）保持不变。
S7-1200 PLC通讯：
在S7-1200的TIA Portal项目中，使用“PUT/GET”指令，指定目标设备IP（192.168.1.100）及S7-300的DB块地址，实现双向数据交换（如：卷绕机张力设定值下发，S7-300状态字读取）。
触摸屏（KTP1200）组态：
在WinCC (TIA Portal)中，添加新连接，协议选择“S7 Communication”。
指定PLC IP地址（192.168.1.100），机架号/插槽号与S7-300实际一致。
直接绑定S7-300的I/Q/M/DB地址，实现涂布厚度、温度等关键参数实时显示及启停控制。
上位机（SCADA）集成：
使用 Kepware、WinCC 等OPC服务器，添加“Siemens TCP/IP Ethernet”驱动。
配置目标设备IP（192.168.1.100），建立与S7-300的通道，采集电流、电压、设备运行状态等数据用于MES分析及大屏监控。
网络优化：
在交换机上启用IGMP Snooping，优化组播流量。
配置VLAN隔离生产网与管理网，确保通讯安全与实时性。
四、应用效果
通讯速率飞跃：MPI（19.2kbps-187.5kbps）升级至百兆/千兆以太网，关键数据传输延迟降低80%，满足高速涂布机毫秒级响应需求。
系统无缝融合：S7-300、S7-1200、HMI、SCADA成功构建统一数据平台，打通信息孤岛，设备状态透明化。
布线革命：取消专用MPI电缆，布线成本降低70%，机柜更简洁，维护便捷性大幅提升。
生产决策智能化：上位机实时获取全线数据，实现涂布均匀性分析、设备预测性维护，设备综合效率（OEE）提升15%。
扩展无忧：以太网架构灵活支持未来AGV调度系统、视觉检测设备等智能单元的快速接入。
五、行业前景
在工业4.0与“双碳”目标驱动下，新能源装备制造（锂电、光伏）、半导体、生物医药等高速增长的先进制造领域，对设备互联互通、数据实时性、系统柔性提出极致要求。老设备智能化改造、异构系统集成是普遍需求。捷米特ETH-S7300-JM01 Plus这类即插即用、高效可靠的串口转以太网设备，以其极低的改造成本和显著的性能提升，成为打通传统设备与智能工厂“任督二脉”的关键工具，市场前景广阔。
六、总结
捷米特ETH-S7300-JM01 Plus直通型以太网模块，凭借其高效的串口转以太网能力、即插即用的以太网转换器特性以及强大的以太网桥接功能，成功解决了锂电制造产线中S7-300 PLC与现代以太网设备（S7-1200、HMI、SCA·DA）的通讯壁垒。该方案不仅实现了毫秒级数据互通、显著提升生产效率与OEE，更以极简的布线重构了产线网络架构，为传统工业设备注入智能互联新动能。在新能源等先进制造业智能化升级浪潮中，此类高效、经济的通讯整合方案将持续释放核心价值。
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