Do Projektu iAutomatyka dołączyli:

https://iautomatyka.pl/wp-content/uploads/2019/10/serial-protocol_1200x628.jpg

Jak rozwiązać problem z konwersją protokołów przemysłowych Modbus i PROFINET?


Łączenie urządzeń, maszyn i sieci wykorzystujących różne protokoły transmisyjne stawia przed przedsiębiorstwami szereg wyzwań. Profinet i Profibus są protokołami powszechnie stosowanymi w sterownikach PLC i systemach SCADA, podczas, gdy urządzenia polowe takie jak mierniki, liczniki czy falowniki komunikują się zwykle za pośrednictwem protokołu Modbus. Problem jaki tutaj powstaje to konwersja odpowiednich protokołów zgodnie z wymaganiami naszej aplikacji.

Dlaczego konwertery protokołów są pomocne?

Konwertery protokołów przemysłowych odgrywają główną rolę w rozwiązywaniu problemów z konwersją różnych protokołów, a także obniżają koszty umożliwiając zachowanie oryginalnych urządzeń, sprzętu i sterowników PLC. Umożliwiają nie tylko konwersje protokołów między starszymi urządzeniami i sterownikami PLC, ale także łączenie danych z różnych obiektów przed wysłaniem ich do systemów PLC lub SCADA. Dlatego dodanie bramek protokołów do systemu umożliwia realizację rozproszonej architektury sieci, która przynosi znaczne korzyści, takie jak większa elastyczność całego systemu, skalowalność i oszczędność kosztów okablowania.

MGate 5103 – konwerter Modbus, EtherNET/IP na Profinet

W poniższym wpisie chcemy zaprezentować możliwości i najważniejsze funkcjonalności konwerterów protokołów przemysłowych Moxa na przykładzie MGate 5103. MGate 5103 to przemysłowa bramka komunikacyjna, która umożliwia konwersję z Modbusa, EtherNET/IP na protokół Profinet. Możliwe są do zrealizowania następujące warianty.

Bramy protokołów Moxa oferują również:

  • Połączenia Ethernetowe typu magistrala (daisy chain) obniżające koszty instalacji przełączników (switchy Ethernetowych) oraz obniżające koszty okablowania.
  • Przekaźnikowe wyjścia alarmowe do podłączenia alarmów sygnałowych umożliwiają wysyłanie ostrzeżeń o wszelkich nietypowych sytuacjach, np. nieprawidłowym zasilaniu czy utracie połączenia.
  • podwójne (redundantne) zasilanie – w celu zmaksymalizowania niezawodności, co jest szczególnie potrzebne w krytycznych instalacjach.

Zestaw demo

Zestaw urządzeń, który został zbudowany na potrzeby tego artykułu składa się z następujących urządzeń:

  • laptop z zainstalowanym oprogramowaniem inżynierskim TIA Portal v15.1;
  • sterownik PLC Siemens S7-1200FC;
  • konwerter protokołów Modbus TCP <-> Siemens – MGate 5103;
  • ioLogik E1212 – moduł 8 wejść cyfrowych oraz 8 wyjść cyfrowych;
  • ioLogik E2242 – moduł 12 konfigurowalnych wejść/wyjść cyfrowych oraz 4 wejść analogowych;
  • wieża sygnalizacyjna;

Zasada działania naszego demo jest bardzo prosta. Wykorzystujemy dwa moduły wejść-wyjść do zbierania sygnałów z różnych lokacji. Iologiki komunikują się z wykorzystaniem protokołu Modbus TCP. MGate 5103 wykorzystywany jest to konwersji protokołu Modbus TCP na Profinet. Konwersja protokołu umożliwia monitorowanie interesujących nas sygnałów w TIA Portal. Dodatkowo, wykorzystując wejścia cyfrowe w ioLogik E1212 wpływamy (zgodnie z zaimplementowaną logiką w sterowniku PLC) na zmianę wyjść cyfrowych sterownika, do których podłączona jest wieża sygnalizacyjna.

Konfiguracja bramki MGate 5103

Zachęcamy do odwiedzenia naszego bloga, gdzie szczegółowo omawiamy proces konfiguracji poniższej topologii wraz z integracją bramki MGate 5103 w TIA Portal. Link do artykułu: blog Moxa

Pełen opis konfiguracji, wraz z rzutami ekranu dostępny jest we wcześniej wspomnianym artykule. Niemniej jednak warto wyróżnić najważniejsze punkty, które powtarzają się w każdej aplikacji.

1. Wstępna konfiguracja urządzenia, adresacja, wybór protokołów przemysłowych

Oczywiście pierwszym krokiem, który musimy wykonać jest wybranie i wstępna konfiguracja protokołów przemysłowych. Fajną funkcją w bramkach Moxa jest wbudowany, intuicyjny Wizzard, który w pięciu prostych krokach umożliwia przeprowadzenie praktycznie większości konfiguracji. W naszym przypadku wybieramy Profinet IO Controller, a MGate 5103 będzie pełnił funkcję Profinet IO Device.

2. W następnym kroku należy zdefiniować komendy Modbus, które bramka będzie wykorzystywać do odpytywania Slave’ów. Musimy tutaj podać parametry takie jak: 

  • adres IP Slave’e,
  • numer portu na którym nasłuchuje Modbus TCP,
  • wykorzystywana funkcja Modbus,
  • adres i liczba odczytywanych rejestrów.

W przypadku konwersji pomiędzy różnymi protokołami MGate pracuje w trybie Agenta i wykorzystuje swoją wewnętrzną pamięć do wymiany danych. Wewnętrzna pamięć MGate podzielona jest na dwie części – input oraz output. Wykorzystując opcję I/O Data Mapping możemy ręcznie wybrać rejestry w wewnętrznej pamięci MGate, w których będą zapisywane dane. Można również wybrać opcję automatyczną, która będzie zapisywać dane w pierwszych wolnych rejestrach w pamięci wewnętrznej.

3. Eksport pliku GSD i integracja MGate w TIA Portal

Aby umożliwić projektowanie systemu, wymagany jest do konfiguracji plik GSD (General Station Description) danego urządzenia polowego. Plik GSDML w formacie XML opisuje właściwości i funkcje stacji polowej PROFINET IO. Zawiera on wszystkie dane istotne dla projektowania, jak również wymianę danych z urządzeniem.

Plik GSD można pobrać ze strony producenta lub wyeksportować ze wstępnie skonfigurowanymi parametrami w zakładce Protocol Settings -> Profinet IO klikając w przycisk Export GSDML. 

Zaimportowane sygnały można oczywiście wykorzystywać podczas pisania programu, czy w trakcie tworzenia wizualizacji. W zakładce Watch and force tables w TIA Portal możemy monitorować, jak również zmieniać wartości naszych zmiennych.

Monitorowanie i diagnostyka

Wszyscy wiemy, że szybka diagnostyka urządzeń ma ogromne znaczenie. Jeżeli dojdzie do awarii, chcemy jak najszybciej zdiagnozować usterkę, aby ewentualnie czasu przestoju urządzeń były możliwie najkrótsze.

Konwertery protokołów Moxa umożliwiają kilka sposobów na monitorowanie poprawnego funkcjonowania urządzeń.

1. Modbus TCP Diagnostics

Dzięki tej funkcji można odczytać status m.in. każdego podłączonego urządzenia (klienta) oraz liczbę wysłanych zapytań oraz otrzymanych odpowiedzi.

2.  Modbus TCP Traffic

Wykorzystując tę funkcję można podsłuchać komunikację, bez konieczności stosowania zewnętrznego oprogramowani (np. Wiresharka).

3. PROFINET Diagnostics

W zakładce PROFINET Diagnostics możemy sprawdzić status podłączonego Controllera Profinet, jego adres MAC, a także szczegóły związane z wymienianymi danymi Input/Output.

4. Fault Protection

W przypadku utraty komunikacji z układem sterujący, MGate cały czas wysyła zapytania, ale nie otrzymuje odpowiedzi. Nie zawsze takie zachowanie jest pożądane. Ze względów bezpieczeństwa, w przypadku utraty komunikacji, np. ze sterownikiem bezpieczeństwa, można skonfigurować „bezpieczne” zapytania, które zostaną wysłane.

W ofercie firmy Moxa możemy znaleźć szerokie portfolio konwerterów protokołów przemysłowych. Mamy tutaj na myśli zarówno proste konwertery Modbus RTU na TCP i Modbus TCP na RTU, jak i bardziej złożone konwertery Profibus, Profinet, DNP, Ethernet/IP, CAN-J1939, które zapewniają bezproblemową wymianę danych pomiędzy urządzeniami zaprojektowanymi do komunikacji z wykorzystaniem protokołów opartych o Ethernet i standardy szeregowe.

Poniższa tabelka z pewnością ułatwi wybranie odpowiedniego modelu, w zależności od wykorzystywanych protokołów.

Zachęcamy do zapoznania się ze szczegółami naszej oferty konwerterów protokołów przemysłowych.

W przypadku pytań, można się z nami skontaktować drogą mailową: moxa@elmark.com.pl



Utworzono: / Kategoria: , , , ,
  • Autor: Elmark Automatyka
  • Nasza Firma została założona w roku 1983. Od roku 1998 działamy jako spółka z ograniczoną odpowiedzialnością pod nazwą Elmark Automatyka. Przez kilka pierwszych lat zajmowaliśmy się projektowaniem i produkcją modułowych sterowników mikroprocesorowych "MIKROSTER", opartych na elementach rodziny Intel-8080 i Z-80. Nasze produkty wyróżniały się na rynku wysoką jakością sprzętu i dokumentacji oraz niezawodnością działania. W roku 1989 rozpoczęliśmy dystrybucję na terenie Polski sprzętu firmy Advantech, a następnie wielu innych wiodących producentów elementów i systemów automatyki przemysłowej. Od kilkunastu lat prowadzimy szkolenia dotyczące sprzętu i oprogramowania będącego w naszej ofercie. Wszystkim Klientom dokonującym u nas zakupów zapewniamy bezpłatne doradztwo przed złożeniem zamówienia i profesjonalne wsparcie techniczne po dostarczeniu sprzętu. Posiadamy własny dział serwisu wyposażony w nowoczesne urządzenia diagnostyczne oraz sprzęt do montażu SMD i BGA. Dużą część napraw gwarancyjnych i pogwarancyjnych wykonujemy w naszej Firmie, bez konieczności odsyłania sprzętu do producenta. Pracujemy w trzech lokalizacjach. W dzielnicy Wesoła na przedmieściach Warszawy znajduje się nasza siedziba główna, serwis i montownia komputerów przemysłowych. Przy ul. Bukowińskiej na Mokotowie działa Centrum Szkoleniowe, a na terenie Biznes Parku „City Point” na warszawskim Targówku, mamy nowoczesny magazyn. Łączna powierzchnia naszych biur i magazynów wynosi około 1.800 m. kw. Zatrudniamy 60 wysoko wykwalifikowanych osób. Dzięki naszym Klientom, udaje się nam stale zwiększać nasz potencjał i zakres działalności. Wartość sprzedaży produktów i usług w roku 2018 wyniosła 81 milionów zł. Zrealizowaliśmy ponad 20.000 zamówień. Pamiętamy o tym, że jedynym sposobem na osiągnięcie zysku i rozwoju Firmy jest zadowolenie naszych Klientów.
  • Profil Autora
  • https://www.elmark.com.pl

Reklama

Newsletter

Zapisz się i jako pierwszy otrzymuj nowości!



PRZECZYTAJ RÓWNIEŻ



NAJNOWSZE PUBLIKACJE OD UŻYTKOWNIKÓW I FIRM

Reklama



POLECANE FIRMY I PRODUKTY
  • Ekonomiczne monitorowanie i sterowanie, teraz także dzięki panelom 2 generacji. Dzięki odpowiedniemu doborowi funkcji HMI, panele Basic 2 generacji stanowią doskonałe rozwiązanie przy produkcji maszyn lub w małych aplikacjach przemysłowych....
  • Selektor napędów Panasonic umożliwia przeglądanie napędów z serii MINAS, wyszukiwanie ich w prosty sposób, a nawet porównywanie ze sobą. Dzięki wyszukiwaniu po słowach kluczowych i przy użyciu funkcji filtrowania, potrzeba zaledwie sekund a...
  • Bezpieczny, prosty w obsłudze i energooszczędny Seria serwowzmacniaczy Mitsubishi Electric MELSERVO MR-J4 wraz z kompatybilnymi modułami pozycjonującymi oraz zaawansowanymi kontrolerami motion, umożliwia konstruktorom maszyn i urządzeń oraz...
  • RPC-2A-UNI  przekaźnik czasowy – Działający po zaniku napięcia zasiania, przy załączonym przekaźniku wykonawczym.   Przekaźnik przeznaczony do stosowania w instalacjach niskiego napięcia w automatyce przemysłowej, w automatyce budynko...
  •   Sterowniki FX5U zapewniają rodzinie FX wyższą wydajność oraz dodają nowe cechy, które wyznaczają standardy w klasie kompaktowych sterowników PLC. Pozwala to użytkownikom na tworzenie bardziej złożonych i zaawansowanych systemów automatyki...
  • Produkty i rozwiązania firmy SICK są równie różnorodne jak codzienność w przedsiębiorstwie. Szkolenia SICK dla użytkowników umożliwiają zdobycie wiedzy na temat zróżnicowanej oferty naszych innowacyjnych produktów w formie dostosowanej do k...
    Link: Terminy



Elmark Automatyka