Како PLC-ови комуницирају једни са другима?

Од наслеђене серијске интеракције (RS-232/RS-485) до модерних индустријских Ethernet решења (EtherCAT, Profinet, Ethernet/IP), овај кратки чланак описује типичне приступе интеракцији између PLC-ова из становишта пројектанта аутоматизације.

1. Зашто је комуникација између PLC-а толико важна?

У модерним производним центрима, ПЛЦ-ови више нису изоловани контролери. Они успостављају „неуронску мрежу“ разумне производне линије. Поуздана PLC интеракција омогућава:

• Координиран рад преко више контролера.
• Размена информација у реалном времену са узводним/низводним системима.
• Даљинска дијагностика и праћење.
• Заједнички гаџет који представља максимизовану производњу.

Према документу „Тржиште индустријске аутоматизације за 2024. годину“, преко 68% индустријске опреме захтева међусобно повезивање више PLC контролера како би се одржала разноврсна производња и скалабилни дизајни.

2. Увод у типичне технике интеракције PLC-а

Опције комуникације PLC-а варирају у зависности од марке контролера, комуникационе удаљености, захтева у реалном времену и расположивог буџета. Најчешће коришћени приступи укључују:

1. Интеракција I/O сигнала од тачке до тачке

Најједноставнији облик комуникације, где PLC-ови размењују стање користећи електронске или аналогне I/O факторе.

• Предности: Једноставно, стабилно, јефтино
• Недостаци: Изузетно минимални информациони капацитет, непогодно за размену великих података.
• Идеално за: Стандардно међусобно закључавање или основну синхронизацију алата.

2. Серијска интеракција (RS-232/ RS-485)

И даље се широко користи у многим PLC породицама.

3. Modbus интеракција (Modbus RTU/ Modbus TCP)

Међу најчешћим методама интеракције између брендова. Подржавају га практично сви значајни брендови, укључујући Омрон, Сименс и Сцхнеидер.

• Modbus RTU: Серијски.
• Modbus TCP: Бржи пренос заснован на Ethernetu.
• Предности: Отворено основно, заиста једноставно подешавање, изванредна компатибилност.
• Недостаци: Тип господар-служитељ, много мање погодан за сложене мреже.

Многи ПЛЦ-ови (нпр. Siemens, Schneider) нуде унапред изграђене Modbus колекције ради поједностављења аранжмана.

4. Profibus-DP (ДП интеракција)

Традиционална магистрала која се често користи у европским системима аутоматизације.

• Брзина: Чак 12 Mbps.
• Чворови: Приближно 126.
• Најбоље за: Распршене И/О системе и средња и велика постројења.

5. Интеракција индустријског етернета

Садржи Profinet, Ethernet/IP, EtherCAT и још много тога. Ово је тренутно једна од најистакнутијих и будућности оријентисаних комуникационих стратегија.

Предности: Широкопојасни интернет, огроман пренос података, разноврсна географија

Недостаци: Већа цена, потребна је одговарајућа мрежна администрација.

3. Тајне акције у конфигурисању PLC интеракције

Иако се поступак уређења разликује у зависности од бренда, сви PLC системи захтевају ове основне радње:

1. Критеријуми интеракције при покретању система

Обично се састоји од:

• Адреса чвора
• Бауд рате
• Паритет
• Стоп битови

Критеријуми треба да се подударају на оба алата за повезивање, или се интеракција не може развити.

2. Читање и писање информација у PLC програму

Сваки бренд даје обавезна упутства, на пример:

• Сиеменс: МБУС, МБ_МАСТЕР, МБ_ЦЛИЕНТ.
• Омрон: RXDU/TXDU или веб веза са информацијама о EtherNet/IP ознаци.
• Митсубисхи: RS, ZR смернице.

Путем ових смерница, алати Master и Servant размењују регистрације, мале делове и блокове информација.

4. Контраст PLC интеракцијских техника (брзина, трошак, опсег, примене)

5. Како одабрати прави приступ интеракцији са PLC-ом

Избор идеалног дизајна комуникације захтева процену 3 значајна аспекта:

(1) Количина информација

• Мали: И/О или РС-232
• Алат: RS-485/ Modbus
• Огроман: Индустријски Етернет

(2) Ефикасност у реалном времену

• Контрола кретања: EtherCAT
• Општа аутоматизација: Profinet/ Ethernet/IP
• Филдбус мреже: Профибус

(3) Скалабилност система

• Вишечворни системи: RS-485/ Profibus/ Ethernet.
• Комбинација различитих брендова: Modbus TCP