案例背景

隨著全球對清潔能源需求的激增，大型光伏電站數量不斷攀升。某新建的大型分布式光伏電站，占地面積廣袤，分布著數以萬計的光伏板及配套設備。在電站運營過程中，傳統的人工巡檢與分散的數據采集方式難以滿足精細化管理需求。一方面，眾多逆變器、匯流箱等設備采用 modbus rtu 協議進行通信，數據傳輸速率有限且組網靈活性差；另一方面，電站的中央監控系統基于 Ethernet/ip協議構建，旨在實現大數據量的快速傳輸與遠程監控，以便運維人員實時掌握電站全局運行狀況。Ethernet/ip轉modbus rtu 協議網關解決不同協議之間的隔閡導致數據交互不暢，嚴重制約了電站智能化管理的推進。

硬件配置

1. 光伏逆變器：選用華為 SUN2000 系列，該系列逆變器最大轉換效率可達 99% 以上，在全球光伏市場占有率領先。其支持 modbus rtu 通信協議，擁有 RS485 通信接口，可實時反饋光伏板的發電數據、設備運行狀態等關鍵信息。例如，能精確測量直流輸入電壓范圍為 200 - 1500V，直流輸入電流最大可達 13.6A。

2. 中央控制系統：采用羅克韋爾 ControlLogix 5580 系列 PLC 作為核心控制器。該 PLC 具備高性能的處理器，運算速度可達 0.0625 微秒 / 指令，擁有多個以太網端口，可實現高速數據通信與多設備連接，能夠高效處理海量數據，并實現對整個電站的遠程監控與智能控制。

3. 協議轉換網關：塔訊 TX 131-RE-RS/EIS 網關，其 Ethernet/ip 接口支持 10/100Mbps 自適應以太網連接，確保網絡通信的高速與穩定；RS485 接口支持標準的 MODBUS RTU 協議，通信波特率可在 1200 - 115200bps 范圍內靈活設置。

操作步驟

1. 硬件連接

· 將 TX 131-RE-RS/EIS 網關的 Ethernet/ip 接口通過超五類網線與羅克韋爾 ControlLogix 5580 PLC 的以太網端口緊密相連，確保網絡連接牢固且無松動，保障網絡通信的穩定性。

· 利用 RS485 線纜，將網關的 A+、B - 端子分別與華為 SUN2000 逆變器的 RS485 接口的 A、B 端精準對接，注意接線順序正確，避免接反導致通信故障。

2. 軟件配置 - PLC 端

· 在羅克韋爾的 Studio 5000 編程軟件中，打開項目文件，進入設備組態界面。

· 點擊 “導入設備” 選項，選擇 TX 131-RE-RS/EIS 網關對應的 EDS 文件，等待軟件自動識別并加載網關設備信息。

· 在設備列表中選中Ethernet/ip轉modbus rtu網關設備，進入屬性設置界面，設置其網絡參數，包括 IP 地址（例如 192.168.1.100）、子網掩碼（255.255.255.0）、網關（192.168.1.1）等，確保與電站網絡環境完美適配。

· 進入數據映射配置頁面，根據逆變器的數據采集需求，合理規劃輸入輸出數據的映射關系，明確哪些逆變器的數據應傳輸至 PLC 的哪些寄存器，以便后續的數據處理與分析。

3. 軟件配置 - 逆變器端

· 打開Ethernet/ip轉modbus rtu網關配置軟件，進入 modbus rtu 參數設置界面。

· 依據華為 SUN2000 的通信手冊，設定波特率為 9600bps，數據位 8 位，停止位 1 位，無校驗，確保通信的準確性與高效性。

· 在從站地址設置欄，準確設置逆變器的從站地址（例如 1），以及需要讀取的寄存器地址，如直流電壓對應的寄存器地址 40001、直流電流對應的 40002、交流功率對應的 40003 等關鍵參數對應的寄存器。

通過這樣嚴謹的配置，羅克韋爾 PLC 能夠借助 TX 131-RE-RS/EIS 網關，實時、精準地采集華為逆變器的運行數據，并將這些數據快速傳輸至中央監控系統。運維人員可通過監控系統實時掌握電站的發電情況，及時發現設備故障隱患，實現對光伏電站的智能化、高效化管理。經統計，引入該網關后，電站故障排查時間縮短了 70%，發電效率提升了 5%，為電站創造了顯著的經濟效益與運維優勢。