Modbus RTU vs Modbus TCP: RS-485- of Ethernet-I/O kiezen
Hoe RS-485- en Ethernet-I/O verschillen in bekabeling, scantijd en adressering, hoe je ze combineert met gateways, en welke ICP DAS-series passen.
Fabrieks- en machineautomatisering
Wanneer nieuwe signalen de PLC kunnen omzeilen, wanneer het programma moet veranderen, en welke Ethernet-I/O, fieldbus-I/O en gateways bij elk geval passen.
Gepubliceerd
Een machine die al jaren draait, heeft vaak een paar extra signalen nodig: motortemperaturen voor onderhoud, een cyclusteller voor OEE of een sensor voor een nieuwe processtap. Het PLC-programma wijzigen vraagt om het oorspronkelijke project, iemand die de code kent, een productiestop en soms een nieuwe acceptatietest. Dit artikel legt uit hoe u I/O toevoegt aan een bestaand PLC-systeem, wanneer het programma ongewijzigd kan blijven en wanneer een wijziging niet te vermijden is.
De bepalende vraag is wie de waarde nodig heeft. Als alleen mensen en IT-systemen die gebruiken, bijvoorbeeld voor dashboards, logboeken of onderhoudsalarmen, hoeft de PLC haar niet te zien en kan de nieuwe I/O door SCADA of een edge-apparaat worden uitgelezen.
Moet de waarde de machine beïnvloeden, als interlock, startvoorwaarde of setpoint, dan moet de PLC-logica haar gebruiken, en het doel is die wijziging klein te houden. Veiligheidsfuncties horen thuis in het veiligheidscircuit van de machine en vallen buiten het bereik van dit artikel.
Een Ethernet-I/O-module wordt bedraad op de nieuwe sensoren en verbonden met het fabrieksnetwerk in plaats van met de PLC. SCADA leest hem uit via Modbus TCP. De ET-2200-serie kan waarden ook via MQTT publiceren, en OPC UA-I/O-modules zoals de U-7560M hebben OPC UA, MQTT en een RESTful API ingebouwd. Het PLC-programma en de hardwareconfiguratie blijven ongewijzigd.
Als de data een MES of cloudplatform moet bereiken, leest een UA-5231M-communicatieserver Modbus TCP- en RTU-apparaten uit en zet de waarden om naar OPC UA, MQTT of SNMP. Voor eenvoudige lokale logica draait een WISE-5231M-edge-controller IF-THEN-ELSE-regels die in een webbrowser worden ingesteld, en verbindt hij met maximaal 16 Modbus TCP-modules en maximaal 32 DCON- of Modbus RTU-modules.
Heeft de PLC het signaal nodig, dan is de directe route een I/O-module op de fieldbus van de PLC. ICP DAS levert slave-I/O voor PROFINET (PFN-2000, met een GSDML-bestand), PROFIBUS DP (PROFI-5000, met een GSD-bestand), EtherNet/IP (EIP-2000, met twee poorten voor daisy-chaining) en CANopen (CAN-2000C, met een EDS-bestand). De module wordt met haar apparaatbestand aan de hardwareconfiguratie van de PLC toegevoegd.
Dat is een configuratiewijziging, en op de meeste PLC's betekent dit een download. De logica verandert alleen als de nieuwe waarden erin worden gebruikt.
Is er al Modbus-I/O geïnstalleerd, of past die beter bij de signalen of afstanden, dan vertaalt een gateway Modbus-data naar de fieldbus van de PLC. De GW-7662 laat een PROFINET-controller toegang krijgen tot Modbus RTU/ASCII-apparaten zoals M-7000-modules, en de GW-7663 doet hetzelfde voor Modbus TCP-apparaten zoals ET-7000-modules. De GW-7553 geeft een PROFIBUS-master toegang tot Modbus TCP-apparaten, de GW-7472 koppelt een EtherNet/IP-scanner aan Modbus RTU- en TCP-apparaten, en de I-7232D verbindt maximaal 10 Modbus RTU-I/O-modules met een CANopen-master.
Voor de PLC is de gateway één fieldbus-apparaat, dus geldt dezelfde regel.
Veel PLC's kunnen als Modbus TCP-client optreden en elke Modbus TCP-module rechtstreeks uitlezen. Het pollen moet in de PLC worden ingesteld, dus deze route vraagt altijd om een wijziging in het PLC-project.
| Vereiste | Wijziging PLC-programma | Gebruikelijke route |
|---|---|---|
| Een waarde trenden, loggen of rapporteren | Nee | Ethernet-I/O uitgelezen door SCADA (1) |
| Onderhoudsalarmen of e-mailberichten | Nee | Edge-controller of communicatieserver (1) |
| De waarde tonen op de HMI van de PLC | Meestal ja, tenzij de HMI de module via Modbus TCP kan lezen | (1) of (2) |
| De waarde gebruiken in een interlock, reeks of regellus | Ja | Fieldbus-slave-I/O of gateway (2, 3) |
| Een niet-kritieke uitgang vanuit SCADA schakelen, zoals een waarschuwingslamp | Nee, maar spreek af welk systeem de uitgang beheert | Ethernet-I/O met digitale uitgangen (1) |
Een vulmachine wordt aangestuurd door een PROFINET-PLC. Onderhoud wil acht lager- en motortemperaturen met trends, en productie wil dat de machine stilstaat totdat een nieuw geïnstalleerde koelmachine gereed meldt.
Het resultaat is één kleine programmawijziging met een duidelijke test.
Stuur de technische verkoop het PLC-type, de fieldbus en uw signaallijst, dan stellen wij de route en de passende modules voor.
De BNET-2310M CR is een remote I/O-module die 4 analoge ingangen, 2 analoge uitgangen, 4 digitale ingangen en 4 digitale uitgangen op een BACnet/IP-netwerk aansluit. Een BMS of BACnet/IP-client kan veldsensorsignalen rechtstreeks via Ethernet uitlezen en aangesloten analoge of digitale uitgangsapparaten aansturen, zonder afzonderlijke gateway.De module werkt als BACnet/IP-server en ondersteunt tevens de Foreign Device-functionaliteit. Hij kan zich registreren bij een opgegeven BBMD om BACnet/IP-berichten te ontvangen die over verschillende IP-subnetten worden doorgestuurd. Dit is geschikt voor gebouwen met meerdere verdiepingen, complexen met meerdere gebouwen, industriële sites en grotere BEMS-installaties.De configuratie verloopt via een ingebouwde webserver, zodat de module met een standaard webbrowser kan worden ingesteld. Configuratiebestanden kunnen worden geïmporteerd en geëxporteerd voor back-up en herhaalde uitrol. De CR-bestelcode is de RoHS-gemarkeerde variant.ToepassingenHVAC-regeling en -bewaking in gebouwautomatiseringVerlichtings- en energiemanagementBMS- en BEMS-integratie via BACnet/IPGebouwen met meerdere verdiepingen en complexen met meerdere gebouwenIndustriële sites met BACnet/IP-veld-I/O
De CAN-2012C is een CANopen slave-module voor analoge ingangen die 16-bitmetingen op een CAN-busnetwerk brengt. Hij biedt 8 differentiële of 16 single-ended ingangen, softwarematig selecteerbaar, en dekt spanningsbereiken van ±10V, ±5V, ±2,5V en 0~10V, evenals stroombereiken van ±20mA, 0~20mA en 4~20mA. Elk kanaal kan afzonderlijk worden geconfigureerd.De module is ontworpen voor CANopen-netwerken, voldoet aan CiA 301 v4.02 en CiA 401 v2.1 en werkt als NMT-slave met Node Guarding en Heartbeat-foutbewaking. Een standaard EDS-bestand wordt meegeleverd voor gebruik met standaard CANopen-mastersoftware, en de module heeft de CiA CANopen-conformiteitstestsoftware doorstaan, wat de inbedrijfstelling met masters van ICP DAS of andere fabrikanten vereenvoudigt.Elektrische kenmerken omvatten 4 kV contact-ESD-bescherming op elk kanaal, ondersteuning voor een voeding van 10 tot 30 VDC, en isolatie van 2500 Vrms voor fotokoppeling en 3000 VDC voor DC-naar-DC. De module wordt op DIN-rail gemonteerd en werkt van -25 tot +75 °C.ToepassingenRegeling van industriële machinesFabrieksautomatiseringRegeling van verpakkingsmachinesData-acquisitie op afstandMilieumonitoringVoertuigbesturingssystemenRegeling van medische apparatuur
De CAN-2015C CR koppelt acht RTD-sensoren als slave-apparaat aan een CANopen-netwerk. Elk kanaal accepteert 2-draads of 3-draads RTD-sensoren, met een resolutie van 16 bit en een nauwkeurigheid van +/-0,05% FSR. Engineers kunnen RTD-waarden uitlezen of de module configureren via standaard CANopen-berichtenverkeer.De module voldoet aan CiA 301 v4.02 en CiA 401 v2.1 en is gevalideerd met de CiA CANopen Conformance Test-tool. Er wordt een standaard EDS-bestand meegeleverd, zodat de module met minimale configuratie-inspanning aan een standaard CANopen-master kan worden toegevoegd. De module werkt ook met de CANopen-masters die ICP DAS aanbiedt.Diagnose- en beveiligingsfuncties omvatten detectie van een open draad, individuele kanaalconfiguratie, een ingebouwde 120Ω-afsluitweerstand en 4 kV contact-ESD-bescherming op elk kanaal. Het apparaat werkt op +10 ~ +30 VDC en is bedoeld voor montage op een DIN-rail, met een bedrijfsbereik van -25 ~ +75 °C.ToepassingenIndustriële machinebesturingFactory automationBesturing van verpakkingsmachinesRemote dataacquisitieMilieumonitoringBesturingssystemen voor voertuigenBesturing van medische apparatuur
De CAN-2017C CR is een CANopen slave-module die acht differentiële analoge ingangen op een CANopen-netwerk aansluit. Hij is geschikt voor engineers die sensorsignalen via de CAN-bus willen uitlezen met het standaard CANopen-protocol, waarbij de ingangsstatus en kanaalinstellingen via gangbare CANopen-objecten worden benaderd in plaats van via maatwerkcode.Elk kanaal biedt een resolutie van 16 bit en een keuze aan ingangsbereiken, van ±10 V tot ±150 mV, plus -20 mA tot +20 mA wanneer een optionele externe weerstand van 125 Ω is aangebracht. Kanalen kunnen individueel worden geconfigureerd en de module ondersteunt Dynamic PDO naast event-getriggerde, op afstand opgevraagde, cyclische en acyclische SYNC-overdrachtsmodi.De module heeft de validatie met de CiA CANopen Conformance Test-tool doorstaan en bevat een standaard EDS-bestand. Hij werkt op +10 tot +30 VDC, biedt 3000 VDC isolatie en is ontworpen voor montage op een DIN-rail binnen een bedrijfsbereik van -25 tot +75 °C. De bestelcode CR is de RoHS-versie van de module.ToepassingenIndustriële machinebesturingFabrieksautomatiseringVoertuigbesturingssystemenBesturing van medische apparatuurData-acquisitie op afstandMilieumonitoringBesturing van verpakkingsmachines
Hoe RS-485- en Ethernet-I/O verschillen in bekabeling, scantijd en adressering, hoe je ze combineert met gateways, en welke ICP DAS-series passen.
Wat Win-GRAF PAC's zijn, welke IEC 61131-3-talen en I/O-opties ze bieden, en wanneer een PAC meer zin heeft dan een klassieke PLC.
Wij kennen het ICP DAS-assortiment en helpen u de juiste module, het juiste accessoire of het juiste vervangende onderdeel te vinden.
Neem contact op met technical sales