一、行業痛點

在鐵路信號所、牽引變電所或車站監控改造項目中，設計單位往往選用經濟可靠的施耐德M200系列PLC（如TM200C16R、TM200C40U等）作為現場控制核心。然而，該系列PLC本體只有RS-232/RS-485串行口，沒有以太網口。面對“綜合監控、遠程運維、數據上云”等需求，傳統串口通訊暴露出三大痛點：

1.帶寬低，難以承載大量I/O與故障錄波數據；

2.距離受限，無法滿足站段之間光纖環網的拓撲要求；

3.上位機、觸摸屏、第三方電能質量儀等多主站同時訪問時，串口沖突頻發，維護困難。因此，為M200 PLC增加穩定、高速的以太網接口成為項目成敗的關鍵。

二、解決方案

經過多方比選，項目最終采用捷米特JM-ETH-SC以太網通訊處理器為M200 PLC“續接網口”。該模塊具有以下特點：
?適用機型：施耐德Quantumn、Premium、M200、M218、M221、M241、M238、M251等全系列PLC；
?協議轉換：內置ModbusRTU?ModbusTCP協議棧，非透傳，效率高；
?多主站：最多支持6臺上位機同時讀寫；
?雙接口：一端以太網（RJ45），另一端串口（RS-232或RS-485訂貨時選定）；
?零編程：PLC側無需編寫通訊程序，地址自動映射；
?易配置：支持Web頁面、專用配置工具兩種方式；
?不占用PLC編程口，調試與監控可并行進行。

三、系統拓撲

1.現場層
?施耐德M200 PLC（型號TM200C40U）負責采集軌道電路狀態、道岔位置、溫濕度、煙霧等200余點I/O信號。
?JM-ETH-SC（RS-485版本）PLC以太網模塊通過9針D-Sub口與PLC編程口相連，波特率設為115200bps。

2.監控層
?觸摸屏：威綸通MT8071iE，通過ModbusTCP讀取PLC數據，實現就地HMI。
?上位機：兩臺研華工控機運行組態王7.5，一臺用于調度室實時監控，一臺用于工程師站歷史數據存儲。

3.網絡層
?JM-ETH-SC以太網模塊的RJ45口接入車站千兆工業環網交換機，環網采用RSTP冗余協議。
?調度中心通過既有MPLSVPN專線，與12個車站形成星-環混合拓撲。

四、實施過程

1.硬件安裝
a.斷電后，將JM-ETH-SC施耐德以太網模塊卡扣在DIN導軌上，RS-485端子對應PLC編程口（COM1）A、B、SG。
b.以太網口通過超五類屏蔽網線接入交換機，指示燈LINK常亮、ACT閃爍表示物理連接正常。

2.參數配置
a.在瀏覽器輸入模塊默認IP192.168.1.254，進入Web配置界面；
b.設置模塊IP為192.168.100.20/24，網關指向車站三層交換機；
c.在“串口參數”頁選擇ModbusRTU，從站地址1，波特率115200，8E1；
d.在“Modbus映射”頁確認：
?Q區→線圈00001起
?I區→離散輸入10001起
?MW區→輸入寄存器30001起
?VW區→保持寄存器40001起；
e.保存并重啟模塊。

3.PLC側設置
?在SoMachineBasic中，只需在“通訊”選項里啟用ModbusRTUSlave，地址1，其他參數與模塊一致。
?變量表直接使用%M、%MW等內部地址，無需額外通訊程序。

4.觸摸屏配置
?在EasyBuilderPro中添加ModbusTCP驅動，IP填192.168.100.20，端口502；
?讀取道岔狀態：40001.0（對應VW0），寫入風機啟停：00010（對應Q0.7）。

5.上位機組態
?組態王設備向導中選擇“ModbusTCP”，填入IP與端口；
?通過批量導入標簽，將300余個I/O點一次性映射完成；
?啟用“斷線緩存”功能，網絡中斷時PLC數據先寫入本地SQLite，恢復后自動補傳。

五、運行效果

1.通訊速率：以太網端實測吞吐8.7MB/s，比原115200bps串口快700倍，刷新2000點變量僅需200ms。

2.多主站：調度室、工程師站、觸摸屏三臺設備同時在線，連續72h壓力測試無丟包。

3.易維護：模塊支持Web遠程升級，現場人員無需拆機即可更新固件；PLC程序在線修改時，監控畫面不中斷。

4.擴展性：后續若接入電能質量儀、煙感主機，只需在環網內新增節點，無需改動PLC程序。

六、總結
通過捷米特JM-ETH-SC施耐德以太網通訊模塊，施耐德M200 PLC在不增加任何編程工作量的前提下，實現了以太網高速通訊、多主站并發訪問和遠程維護功能，徹底解決了鐵路監控系統“無網口、難擴展、難運維”的痛點。該方案已在本線12個車站批量復制，運行穩定可靠，為后續智慧車站、能源管理等信息化項目奠定了堅實的網絡基礎。

(具體內容配置過程及其他相關咨詢可聯系楊工。)

審核編輯 黃宇