品牌:深圳塔讯-工业自动化总线协议转换网关
Modbus:支持波特率:1200bit/s-115200bit/s
TX 131-RE-RS/TCP:支持Modbus RTU 到 Modbus TCP
总线协议:双向协议转换
起订:1台
供应:999台
发货:3天内
在工业自动化领域的医无菌注射剂生产车间中,塔讯 TX 131-RE-RS/TCP网关对某企业采用巴赫曼PLC(Modbus RTU协议)负责液灌装设备的精准控制(灌装精度±0.05ml),搭配和利时DCS系统(Modbus TCP协议)实现车间整体的温度(20-24℃)、湿度(45-65%RH)监控与安全联锁(如无菌门开关)。两者需实时交互关键数据:巴赫曼PLC需向DCS传输灌装速度(50瓶/分钟)、液液位( Tank 液位≥80%),DCS需向PLC下发启停指令、紧急停机信号(如无菌超标),以保障生产合规与产品质量。但因总线协议异构,原有“人工巡检+手动记录”的方式存在严重滞后,日均因数据不同步导致的灌装偏差达2次,单次偏差需销毁500瓶液,直接损失超3万元。医行业作为工业自动化领域高合规要求的前景行业,对工业物联网环境下的数据实时性与追溯性要求严苛(符合GMP标准)。
二、项目痛点
协议异构导致合规风险:巴赫曼 PLC 的 Modbus RTU 与和利时 DCS 的 Modbus TCP 无法直连,数据需人工每小时记录 1 次,导致 DCS 无法实时监控灌装液位,曾出现液耗尽导致灌装空瓶的情况,违反 GMP “过程实时监控” 要求,面临监管处罚风险。
数据追溯断层:无专用数据采集器,灌装精度、车间温湿度等数据仅纸质记录,出现质量问题时需追溯 3 天内的记录,耗时超 4 小时,不符合 GMP 对数据 “可追溯、可查核” 的要求。
环境适应性差:车间为无菌环境,传统通讯模块需频繁拆卸维护,导致无菌屏障破坏,每月需停产消毒 2 次,每次损失超 5 万元;且模块抗湿度干扰差,通讯丢包率超 6%。
紧急响应延迟:DCS 的紧急停机信号需人工传递至 PLC,延迟超 10 秒,曾因无菌超标未及时停机,导致 2000 瓶液报废,损失超 12 万元。
三、塔讯 TX 131-RE-RS/TCP系统结构拓扑图
四、塔讯 TX 131-RE-RS/TCP 网关功能简介
作为核心塔讯 TX 131-RE-RS/TCP工业网关,其功能深度适配医无菌车间需求:
协议兼容:支持 Modbus RTU(9600-115200bps)与 Modbus TCP(10/100Mbps),自动匹配巴赫曼 PLC 的 RS485 参数与 DCS 的以太网参数,无需手动调试。
数据处理:转换延迟≤15μs,支持 1200 点数据映射,可同步传输灌装精度(浮点数)、温湿度(整数)等数据,满足 GMP 实时监控要求。
工业适配:IP30 防护 + 防尘设计,支持 24VDC 宽压供电,无需频繁拆卸,符合无菌车间维护要求;抗湿度干扰性能符合 EN 61000-6-4 标准。
物联扩展:支持数据加密存储(符合 GMP 数据安全要求),通过 MQTT 协议对接工业物联网平台,实现数据 7×24 小时追溯。
五、解决方案与实施过程
(一)方案设计
网关 RTU 侧接巴赫曼 PLC,采集灌装数据与设备状态;TCP 侧接和利时 DCS,传输数据并接收控制指令,同时上传数据至工业物联网平台,实现 “实时监控 + 合规追溯” 双目标。
(二)实施步骤
硬件部署:网关通过食品级屏蔽 RS485 电缆(长度 8 米)接巴赫曼 PLC,以太网口接 DCS 交换机(IP:192.168.2.100),安装于车间外控制柜(避免破坏无菌环境),采用 POE 供电(减少布线)。
参数配置:用塔讯软件映射数据 —— 巴赫曼 PLC 的灌装液位(VW200)→网关 40001,DCS 的紧急停机信号(Q0.0)→网关 30001,更新周期 50ms,启用 “数据日志” 功能。
联调测试:模拟灌装液位低(<20%)、无菌超标场景,测试数据传输延迟(12μs)与停机响应(<1 秒),连续运行 30 天,数据追溯符合 GMP 要求。
六、应用效果与前后对比
(一)实施后效果
合规风险消除:数据实时传输,DCS 可监控灌装过程,未再出现空瓶与超标停机延迟问题,通过 GMP 飞行检查。
追溯效率提升:质量问题排查时间从 4 小时缩短至 2 分钟,数据存储满足 GMP “保存 5 年” 要求。
维护成本降低:网关无需频繁拆卸,车间停产消毒次数从 2 次 / 月降至 0.5 次 / 月,每月减少损失 10 万元。
损失大幅减少:灌装偏差次数从 2 次 / 日降至 0,紧急停机响应 < 1 秒,每月减少损失超 15 万元。
(二)效果对比表
|
指标 |
实施前 |
实施后 |
|
数据传输延迟 |
>1 小时(人工) |
≤15μs |
|
灌装偏差次数 |
2 次 / 日 |
0 次 / 日 |
|
质量排查时间 |
>4 小时 |
<2 分钟 |
|
停机响应时间 |
>10 秒 |
<1 秒 |
|
月停产损失 |
>10 万元 |
<2.5 万元 |
|
数据合规性 |
不符合 GMP |
符合 GMP |
七、行业价值
医行业全球市场规模超 10 万亿美元,无菌注射剂需求年增 12%,此方案可复制至疫苗、生物制剂车间,后续可扩展接入 MES 系统,实现生产全流程智能化。
