Modbus RTU vs. Modbus TCP: velge mellom I/O på RS-485 og Ethernet
Hvordan I/O på RS-485 og Ethernet skiller seg i kabling, skannetid og adressering, hvordan de kombineres med gatewayer, og hvilke ICP DAS-serier som passer.
Legge til I/O i en eksisterende PLS uten å endre programmet
Når nye signaler kan gå utenom PLS-en, når programmet må endres, og hvilke Ethernet-I/O, feltbuss-I/O og gatewayer som passer i hvert tilfelle.
Publisert
En maskin som har gått i årevis, trenger ofte noen flere signaler: motortemperaturer til vedlikehold, en syklusteller for OEE eller en sensor for et nytt prosesstrinn. For å endre PLS-programmet trenger du originalprosjektet, noen som kjenner koden, en produksjonsstans og noen ganger en ny akseptansetest. Denne artikkelen forklarer hvordan du legger til I/O i et eksisterende PLS-system, når programmet kan stå urørt, og når en endring ikke er til å unngå.
Begynn med hvem som bruker signalet
Det avgjørende spørsmålet er hvem som trenger verdien. Hvis den bare brukes av mennesker og IT-systemer, til dashbord, logger eller vedlikeholdsalarmer, trenger ikke PLS-en å se den, og den nye I/O-en kan leses av SCADA eller en edge-enhet.
Hvis verdien skal påvirke maskinen, som en forrigling, en startfrigivelse eller et settpunkt, må PLS-logikken bruke den, og målet er å holde endringen så liten som mulig. Sikkerhetsfunksjoner hører hjemme i maskinens sikkerhetskrets og faller utenfor denne artikkelen.
Fire måter å legge til I/O i en eksisterende PLS
1. Parallell Ethernet-I/O lest av SCADA eller en edge-enhet
En Ethernet-I/O-modul kobles til de nye sensorene og til anleggsnettverket i stedet for til PLS-en. SCADA leser den over Modbus TCP. ET-2200-serien kan også publisere verdier over MQTT, og OPC UA-I/O-moduler som U-7560M har OPC UA, MQTT og et RESTful API innebygd. PLS-programmet og maskinvarekonfigurasjonen forblir urørt.
Hvis dataene skal videre til et MES eller en skyplattform, leser en UA-5231M kommunikasjonsserver Modbus TCP- og RTU-enheter og konverterer verdiene til OPC UA, MQTT eller SNMP. For enkel lokal logikk kjører en WISE-5231M edge-kontroller IF-THEN-ELSE-regler som settes opp i en nettleser, og kobles til opptil 16 Modbus TCP-moduler og opptil 32 DCON- eller Modbus RTU-moduler.
2. Feltbuss-slave-I/O på PLS-ens eget nettverk
Hvis PLS-en trenger signalet, er den direkte veien en I/O-modul på PLS-ens feltbuss. ICP DAS har slave-I/O for PROFINET (PFN-2000, med GSDML-fil), PROFIBUS DP (PROFI-5000, med GSD-fil), EtherNet/IP (EIP-2000, med to porter for seriekobling) og CANopen (CAN-2000C, med EDS-fil). Modulen legges inn i PLS-ens maskinvarekonfigurasjon med enhetsfilen sin.
Det er en konfigurasjonsendring, og på de fleste PLS-er betyr det en nedlasting. Logikken endres bare hvis de nye verdiene brukes i den.
3. En gateway til Modbus-I/O
Når Modbus-I/O allerede er installert, eller passer bedre til signalene eller avstandene, mapper en gateway Modbus-data inn i PLS-ens feltbuss. GW-7662 gir en PROFINET-kontroller tilgang til Modbus RTU/ASCII-enheter som moduler av typen M-7000, og GW-7663 gjør det samme for Modbus TCP-enheter som moduler av typen ET-7000. GW-7553 gir en PROFIBUS-master tilgang til Modbus TCP-enheter, GW-7472 kobler en EtherNet/IP-scanner til Modbus RTU- og TCP-enheter, og I-7232D kobler opptil 10 Modbus RTU-I/O-moduler til en CANopen-master.
For PLS-en er gatewayen én feltbussenhet, så samme regel gjelder.
4. Modbus TCP-I/O pollet av PLS-en
Mange PLS-er kan fungere som Modbus TCP-klient og lese hvilken som helst Modbus TCP-modul direkte. Pollingen må settes opp i PLS-en, så denne løsningen innebærer alltid endringer i PLS-prosjektet.
Når PLS-programmet må endres
| Krav | Endring i PLS-programmet | Typisk løsning |
|---|---|---|
| Trende, logge eller rapportere en verdi | Nei | Ethernet-I/O lest av SCADA (1) |
| Vedlikeholdsalarmer eller e-postvarsler | Nei | Edge-kontroller eller kommunikasjonsserver (1) |
| Vise verdien på PLS-ens HMI | Vanligvis, med mindre HMI-en kan lese modulen over Modbus TCP | (1) eller (2) |
| Bruke verdien i en forrigling, sekvens eller reguleringssløyfe | Ja | Feltbuss-slave-I/O eller gateway (2, 3) |
| Styre en ikke-kritisk utgang fra SCADA, for eksempel en varsellampe | Nei, men avtal hvilket system som eier utgangen | Ethernet-I/O med digitale utganger (1) |
Eksempel: to krav, to løsninger
En fyllemaskin styres av en PROFINET-PLS. Vedlikehold vil ha åtte lager- og motortemperaturer med trender, og produksjonen vil at maskinen skal forbli stoppet til en nyinstallert kjølemaskin melder klar.
- Temperaturene er for mennesker, ikke for styringslogikken. En ET-2215H med åtte RTD-innganger, kompensasjon for ledningsmotstand ved 3-leder og bruddeteksjon kobles til anleggsnettverket. SCADA poller den over Modbus TCP, og PLS-en røres ikke.
- Signalet fra kjølemaskinen er en startfrigivelse, så PLS-en må se det. En PFN-2051 med 16 isolerte digitale innganger legges til PROFINET-nettverket med GSDML-filen sin, og én betingelse legges til i startlogikken.
Resultatet er én liten programendring med en tydelig test.
Praktiske kontroller før installasjon
- Hold parallell Ethernet-I/O på anleggs- eller SCADA-nettverket, adskilt fra PLS-ens sanntidstrafikk på feltbussen der det er mulig.
- Planlegg IP-adresser og begrens tilgangen. ET-2200-serien støtter passord og IP-filter.
- Definer oppstartsverdier og sikre verdier for utganger slik at de går til en kjent tilstand ved kommunikasjonsbrudd. ET-2242 støtter for eksempel begge deler, i tillegg til dobbel watchdog.
- Kontroller isolasjonen mellom feltkabling og nettverk. ET-2200-modulene som er nevnt her, har 3000 VDC I/O-isolasjon.
- Gi modulens forsyning egen sikring og oppdater koblingsskjemaene.
Hvilke ICP DAS-produktgrupper som passer
- Ethernet-I/O-moduler (ET-2200, ET-7200, OPC UA-I/O) for parallell overvåking uten endringer i PLS-en.
- Feltbuss-I/O-moduler (PFN-2000, PROFI-5000, EIP-2000, CAN-2000C) når PLS-en må lese signalet.
- Feltbuss-gatewayer (GW-7662, GW-7663, GW-7553, GW-7472, I-7232D) for å få Modbus-I/O inn i PLS-ens nettverk.
- IIoT-kommunikasjonsservere og edge-kontrollere (UA-5231M, WISE-5231M) for å sende data videre til MES eller skyplattformer.
Send teknisk salg PLS-typen, feltbussen og signallisten din, så foreslår vi løsningen og modulene som passer.
Produkter for dette bruksområdet
PET-7017-10 CR
PET-7017-10 PoE Ethernet I/O Module, 10/20-ch Analog Input
Vanlig pris:
2 971,11 kr
per stk. · mengderabatt fra 10 stk.
The PET-7017-10 is a PoE-powered Ethernet analog input module for engineers who need voltage or current measurement on a networked I/O node. Its inputs can be set as 10 differential or 20 single-ended channels in software, and each channel can be given its own range, so one module can serve mixed sensor types on the same network.Each channel offers a choice of voltage ranges from ±150 mV to ±10 V and current ranges of ±20 mA, 0 ~ 20 mA and 4 ~ 20 mA, selected with jumpers. Resolution is 16-bit, and the module has two sampling modes: normal mode at 10 Hz total and fast mode at 50 Hz total. Open wire detection is available for 4 ~ 20 mA inputs, and differential channels are rated for 240 Vrms overvoltage protection.Configuration and monitoring are handled through a built-in web server with Web HMI, and the module supports Modbus TCP and Modbus UDP. Access is controlled by ID, password and IP filter. The unit is powered either from PoE (IEEE 802.3af, Class 1) or from a +12 ~ +48 VDC terminal block, and it mounts on a DIN rail.ApplicationsBuilding automationFactory automationMachine automationRemote maintenanceRemote diagnosisTesting equipment
BNET-2310M CR
BNET-2310M BACnet/IP I/O Module, 4-ch AI, 2-ch AO, 4-ch DI, 4-ch DO
Vanlig pris:
2 815,28 kr
per stk. · mengderabatt fra 10 stk.
The BNET-2310M CR is a remote I/O module that brings 4 analogue inputs, 2 analogue outputs, 4 digital inputs and 4 digital outputs onto a BACnet/IP network. A BMS or BACnet/IP client can read field sensor signals directly over Ethernet and command connected analogue or digital output devices, without a separate gateway.The module operates as a BACnet/IP Server and also supports Foreign Device functionality. It can register with a specified BBMD to receive BACnet/IP messages forwarded across different IP subnets, which suits multi-floor buildings, multi-building facilities, industrial sites and larger BEMS installations.Configuration is handled through a built-in web server, so the module can be set up from a standard web browser. Configuration files can be imported and exported for backup and repeat deployments. The CR ordering code is the RoHS-marked variant.ApplicationsHVAC control and monitoring in building automationLighting and energy managementBMS and BEMS integration via BACnet/IPMulti-floor buildings and multi-building facilitiesIndustrial sites with BACnet/IP field I/O
CAN-2012C CR
CAN-2012C CANopen Slave Module, 16-bit 16-ch Analog Input
Vanlig pris:
3 199,66 kr
per stk. · mengderabatt fra 10 stk.
The CAN-2012C is a CANopen slave analog input module that brings 16-bit measurements onto a CAN bus network. It provides 8 differential or 16 single-ended inputs, selectable in software, and covers voltage ranges of ±10V, ±5V, ±2.5V and 0~10V as well as current ranges of ±20mA, 0~20mA and 4~20mA. Each channel can be configured individually.Built for CANopen networks, the module follows CiA 301 v4.02 and CiA 401 v2.1 and operates as an NMT slave with Node Guarding and Heartbeat error control. A default EDS file is provided for use with standard CANopen master software, and the module has passed the CiA CANopen conformance test tool, which simplifies commissioning with masters from ICP DAS or other manufacturers.Electrical features include 4 kV contact ESD protection on each channel, support for a 10 to 30 VDC supply, and isolation rated at 2500 Vrms for photo-coupling and 3000 VDC for DC-to-DC. The module mounts on DIN-rail and operates from -25 to +75 °C.ApplicationsIndustrial machinery controlFactory automationPackaging machine controlRemote data acquisitionEnvironmental monitoringVehicle control systemsMedical equipment control
CAN-2015C CR
CAN-2015C CANopen Slave Module, 8-ch RTD Input
Vanlig pris:
3 563,26 kr
per stk. · mengderabatt fra 10 stk.
The CAN-2015C CR connects eight RTD sensors to a CANopen network as a slave device. Each channel accepts 2-wire or 3-wire RTD sensors, with 16-bit resolution and an accuracy of +/-0.05% FSR. Engineers can read RTD values or configure the module over standard CANopen messaging.The module follows CiA 301 v4.02 and CiA 401 v2.1 and has passed validation with the CiA CANopen Conformance Test tool. A default EDS file is provided, so it can be added to a standard CANopen master with minimal configuration effort. It also works with the CANopen masters offered by ICP DAS.Diagnostic and protection features include open wire detection, individual channel configuration, a built-in 120Ω terminal resistor and 4 kV contact ESD protection on each channel. The unit runs from +10 ~ +30 VDC and is intended for DIN-rail mounting, with an operating range of -25 ~ +75 °C.ApplicationsIndustrial machine controlFactory automationPackaging machine controlRemote data acquisitionEnvironmental monitoringVehicle control systemsMedical equipment control
Mer om Fabrikk- og maskinautomasjon
Win-GRAF soft-PLS: IEC 61131-3-programmering på en ICP DAS PAC
Hva Win-GRAF PAC-er er, hvilke IEC 61131-3-språk og I/O-alternativer de har, og når en PAC er et bedre valg enn en klassisk PLS.
Trenger du hjelp til å velge?
Vi kjenner ICP DAS-sortimentet og hjelper deg med å finne riktig modul, tilbehør eller reservedel.
Kontakt teknisk salgFor bedriftskunder
- Mengderabatt trekkes automatisk
- Ingen dansk mva ved levering til Norge
- Datablad og fullstendige spesifikasjoner for alle produkter