So kommunizieren SPS- und SCADA-Systeme effizient
- kwoco-plc.com
- 12. Oktober 2024
- 6:59 Uhr
Haben Sie schon einmal eine verzögerte Datenübertragung oder einen Steuerungsfehler in einer Produktionslinie erlebt? Wenn ja, ist es wichtig zu verstehen, wie SPS und die SCADA-Kommunikation ist unerlässlich.
Inhaltsverzeichnis
Wie wird die Kommunikation zwischen SPS und SCADA hergestellt?
A SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung) steuert die Ausrüstung, während SCADA (Überwachungssteuerung und Datenerfassung) überwacht und zeigt Daten an. Die SPS, ein Hardwaregerät, steuert die Ausrüstung durch Verbindung mit Eingangs- und Ausgangspunkten. SCADA, das auf einem Computer oder Server läuft, visualisiert den Echtzeitstatus der Fabrik.
Wenn die SPS ein Programm ausführt, überträgt sie über Kommunikationsprotokolle Daten an das SCADA-System. SCADA überwacht diese Daten und zeigt sie den Bedienern über eine virtuelle Schnittstelle an.
Es ist wichtig zu beachten, dass SCADA die Ein- und Ausgabe nicht direkt steuert, sondern Befehle an die SPS sendet, um einen effizienten und sicheren Betrieb der Fabrik zu gewährleisten.
Wie kann eine effiziente Kommunikation zwischen SPS und SCADA sichergestellt werden?
Die Kommunikation zwischen SPS und SCADA erfolgt üblicherweise über Protokolle wie Modbus, Profibus, Und Ethernet/IP.
Modbus: Ein offenes Protokoll, das einfach und leicht zu implementieren ist. Es wird häufig für den Datenaustausch zwischen Geräten verwendet und unterstützt sowohl serielle Kommunikation (wie RS-232 und RS-485) als auch Ethernet-Kommunikation (wie Modbus TCP). Es ist ideal für grundlegende Datenübertragungsanforderungen.
Profibus: Ein in Deutschland entwickeltes Feldbusprotokoll, das für seine Hochgeschwindigkeitsübertragung und Störfestigkeit bekannt ist. Es eignet sich für komplexe Anwendungen in der mechanischen Fertigung und Prozesssteuerung und verfügt über eine flexible Topologie für verschiedene Ebenen der Gerätekommunikation.
Ethernet/IP: Ein industrielles Ethernet-basiertes Protokoll, das die Geschwindigkeit und Flexibilität von Ethernet mit der Echtzeitfähigkeit des CIP-Protokolls kombiniert. Es wird häufig in Anwendungen verwendet, die Echtzeitsteuerung erfordern, wie z. B. Robotik und Fabrikautomatisierung.
Verschiedene Gerätemarken haben spezifische Protokollanforderungen. Zum Beispiel: Siemens SPS verwenden in der Regel MPI oder Profinet, während Mitsubishi SPS kann verwenden CC-Link.
- Siemens MPI und Profinet:
- MPI ist ein Mehrpunkt-Schnittstellenprotokoll, das häufig in SPS der Siemens-Reihe S7 zur Kommunikation über kurze Distanzen zwischen einer kleinen Anzahl von Geräten verwendet wird, insbesondere in Steuerungen S7-300 und S7-400.
- Profinet, ein offenes industrielles Ethernet-Protokoll, unterstützt Hochgeschwindigkeitskommunikation und mehrere Geräteverbindungen und ist daher ideal für große Fabriken und automatisierte Systeme.
- Mitsubishi CC-Link:
- CC-Link wurde von Mitsubishi entwickelt und ist ein Feldbusprotokoll für Fabrikautomation und Gerätesteuerungssysteme. Es unterstützt Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung und große Datenmengen und ist daher für die SPS-Systeme von Mitsubishi unverzichtbar.
In SCADA Schlagworte sind für die Verbindung mit SPS-Datenadressen definiert. Jedes Eingangs-/Ausgangssignal hat eine eindeutige Adresse und SCADA-Tags fungieren als „Spiegel“ dieser Adressen.
Wenn Daten in der SPS aktualisiert werden, wird der entsprechende SCADA-Tag in Echtzeit synchronisiert, sodass die Bediener über aktuelle Informationen verfügen. Zum Beispiel: Alarm-Tags kann Statusinformationen von SPSen lesen und Alarme im SCADA-System anzeigen oder auslösen.
Häufig gestellte Fragen
Wie ordnet man PLC- und SCADA-Tags richtig zu?
Jede E/A-Adresse in der SPS muss über ein entsprechendes Tag in SCADA verfügen. Die korrekte Konfiguration dieser Tags gewährleistet das Lesen und Synchronisieren von Daten in Echtzeit. Konsistenz bei Tag-Adressen und Datentypen ist entscheidend, um Fehler beim Datenlesen zu vermeiden.
Wie kann eine Echtzeitkommunikation zwischen SCADA und SPS sichergestellt werden?
Echtzeitkommunikation basiert auf Protokollen wie Modbus und Profinet sowie auf Polling-Mechanismen. Durch das Festlegen geeigneter Polling-Frequenzen und das Vermeiden unnötiger Tag-Scans lässt sich die Netzwerklatenz verringern und die Datensynchronisierung verbessern.
Was passiert, wenn die Verbindung zwischen SPS und SCADA verloren geht?
Im Falle einer Unterbrechung protokollieren SCADA-Systeme normalerweise die letzten verfügbaren Daten und lösen Warnmeldungen aus, um die Bediener zu benachrichtigen. Einige Systeme unterstützen die automatische Wiederverbindung und ermöglichen die Fortsetzung ausstehender Aufgaben, sobald die Verbindung wiederhergestellt ist.
Sind verschiedene SPS-Marken mit SCADA-Systemen kompatibel?
Die meisten SCADA-Systeme unterstützen mehrere Kommunikationsprotokolle wie Modbus und Ethernet/IP und sind daher mit verschiedenen SPS-Marken kompatibel. Für eine nahtlose Integration muss das entsprechende Protokoll basierend auf dem SPS-Modell ausgewählt und die Tags im SCADA-System korrekt konfiguriert werden.
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Abschluss
Die Zusammenarbeit zwischen SPS und SCADA ermöglicht intelligentes Fabrikmanagement. Durch ein schnelles und stabiles Kommunikationssystem läuft jeder Aspekt der Fabrik reibungslos, was die Produktivität steigert und Ausfallzeiten durch Geräteausfälle verhindert. Wenn Sie mehr über Automatisierungssteuerung erfahren möchten, wenden Sie sich gerne an uns.
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