Modbus vs Profinet vs EtherNet/IP: Welches SPS-Kommunikationsprotokoll sollten Sie verwenden?

die falsche Wahl treffen PLC-Kommunikationsprotokoll Es kostet mehr als Zeit. Es führt zu fehlgeschlagenen Geräte-Handshakes, teuren Hardware-Austauschen und verzögerter Inbetriebnahme; insbesondere bei Industrieprojekten in Russland, Polen und Osteuropa.

Der PLC-Kommunikationsprotokoll Bezeichnet die “Sprache” Ihrer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS). Diese Sprache ermöglicht der SPS die Kommunikation mit anderen Hardwarekomponenten. Sie beschreibt den Prozess der Formulierung, des Sendens, der Prüfung und der Übertragung einer Nachricht zwischen der SPS und anderen Geräten. 

Häufige Beispiele für PLC-Kommunikation Zu den Protokollen gehören Modbus, Profinet und EtherNet/IP. Diese Protokolle werden für unterschiedliche Geschwindigkeitsstufen, Echtzeitsteuerung und Herstellerkompatibilität eingesetzt. 

Dieser Leitfaden vergleicht Modbus RTU TCP, Profinet IO, und EtherNet/IP in fünf praktischen Dimensionen. Es wird Ihnen bei der Entscheidung helfen zwischen Modbus- vs Profinet-SPS-Kommunikation Komponenten für Ihr System. 

Was sind die drei SPS-Kommunikationsprotokolle?

SPS-Kommunikation Protokolle sind Kommunikationsprotokolle, die es SPSen ermöglichen, Informationen mit anderen industriellen Anlagen auszutauschen. Dazu gehören andere SPSen, Sensoren, Aktoren und HMIs., Antriebssteuerungen, SCADA, Remote-I/O-Geräte usw.

Hier sind die drei gängigen Protokolle und ihre jeweilige Funktion:

Modbus RTU / Modbus TCP

Modbus RTU TCP wurde erstmals 1979 eingeführt und ist heute die am häufigsten implementierte Methode. Feldbusprotokoll In der Automatisierungstechnik findet das Modbus-RTU-Protokoll Anwendung. Es kann über serielle RS-485-Verbindungen übertragen werden, während Modbus TCP Standard-Ethernet (IEEE 802.3) nutzt. Es ist lizenzfrei und mit allen Gerätetypen kompatibel.

Profinet IO

Standardisiert nach IEC 61158, Profinet IO ist die dominierende Industrielles Ethernet Profinet ist ein in der europäischen Fertigungsindustrie verbreitetes Protokoll. Es arbeitet in drei Modi: Standard-TCP/IP, Echtzeit (RT) und isochrone Echtzeit (IRT). Profinet IRT erreicht Zykluszeiten unter 1 ms.

IRT ist unerlässlich für Bewegungssteuerung, Servosynchronisation und hochpräzise Montagelinien.

EtherNet/IP

EtherNet/IP wurde 2001 von Rockwell Automation eingeführt, wobei die CIP-Kommunikation über Standard-Ethernet erfolgt. Es ist das Standardprotokoll für PLC-Kommunikation in Nordamerika, wenn Allen-Bradley PLC oder Rockwell PLC werden in Pflanzen verwendet.

Worin bestehen die Unterschiede zwischen den Protokollen Modbus, Profinet und EtherNet/IP?

Die richtige Wahl treffen Modbus vs Profinet Die EtherNet/IP-Konfiguration hängt von fünf Faktoren ab:

1. Geschwindigkeit

Profinet IO Es ist führend in puncto Geschwindigkeit. Es arbeitet mit Vollduplex-Ethernet auf Schicht 2 des OSI-Modells und ermöglicht eine Antwortzeit von unter 1 ms. EtherNet/IP hingegen nutzt UDP-Implizites Messaging für schnelle Aktualisierungen. Modbus RTU TCP Funktioniert mittels Client-Server-Transaktionen mit Latenz.

2. Echtzeitleistung

Profinet IRT ist die einzige vollständig deterministische Option in dieser Gruppe. EtherNet/IP erreicht durch das Producer-Consumer-Modell von CIP nahezu deterministische Leistung. Modbus TCP hingegen ist nicht deterministisch und eignet sich nicht für die Servosynchronisation oder Regelungstechnik.

3. Kosten

Modbus RTU TCP bietet die niedrigsten Einstiegskosten. Es läuft über Standard-RS-485-Kabel oder unmanaged Ethernet-Switches ohne Lizenzgebühren. EtherNet/IP hingegen nutzt ebenfalls Standard-Ethernet-Hardware, benötigt aber in komplexen Topologien möglicherweise Managed Switches mit QoS., Profinet IO IRT benötigt mit ASICs ausgestattete Switches und Endgeräte. Dies stellt einen erheblichen Kostenfaktor bei Projekten mit begrenztem Budget dar.

4. Kompatibilität

Modbus RTU TCP Unterstützt die breiteste Gerätepalette. Dies zeigt sich in über 40 Jahren installierter Basis, die Sensoren, Antriebe, Messgeräte und HMIs praktisch aller Hersteller umfasst. Profinet IO basiert auf Siemens S7-Hardware und ist das native Protokoll für S7-300, S7-400, S7-1200, und S7-1500 PLCs.

5. Konfigurationsschwierigkeiten

Modbus erfordert nur minimalen Einrichtungsaufwand und wird von Servicetechnikern weltweit verstanden., Profinet IO Profinet verwendet GSDML-Gerätebeschreibungsdateien und erfordert das Siemens TIA Portal. EtherNet/IP hingegen nutzt EDS-Dateien, die über RSLogix oder Studio 5000 verwaltet werden. Dadurch ist es für Nicht-Siemens-Techniker zugänglicher als Profinet.

Zusammenfassung der Spezifikationen:

Die folgende Tabelle fasst den direkten Vergleich der einzelnen Produkte zusammen. PLC-Kommunikation Komponenten und deren Spezifikationen:

Welches SPS-Kommunikationsprotokoll passt zu Ihrem Projekt?

Dieser Abschnitt beschreibt, wie man das Richtige ermittelt. PLC-Kommunikationsprotokoll für Ihr Projekt basierend auf ihren Verwendungszwecken:

Wann Modbus RTU/TCP verwenden?

Verwenden Modbus RTU TCP für:

• SCADA-Systeme, Energiemanagement und HMI-Datenprotokollierung.
• Eine Gerätebasis, die sich über mehrere Hersteller erstreckt oder ältere Hardware umfasst, die über ein Jahrzehnt alt ist.
• Bei Projekten mit begrenztem Budget und wenn Scanzeiten über 50 ms akzeptabel sind. 

Wann Profinet IO verwenden?

Verwenden Sie Profinet IO in den folgenden Fällen:

• Profinet IO ist der Standard für Siemens S7-SPSen. Dies ist gängig bei Geräten deutscher, russischer und polnischer Erstausrüster.
• Verwenden Sie es, wenn Bewegungssteuerung, Servoantriebe oder Zykluszeiten unter 10 ms erforderlich sind.
• Erforderlich für die funktionale Sicherheitsintegration von PROFIsafe gemäß IEC 61784-3.

Wann verwendet man EtherNet/IP?

Verwenden Sie Ethernet UP, wenn:

• Es passt zu Anlagen, die auf Rockwell Automation oder Allen-Bradley PLCS.
• Es unterstützt CIP-Sicherheit (IEC 61784-3) und lässt sich gut in die nordamerikanische Fabrikautomation integrieren.
• Sie benötigen ein ausgewogenes Verhältnis von Leistung, Kosten und Systemflexibilität.

Entscheidungsablaufdiagramm: Welches Protokoll sollten Sie verwenden?

Hier ist ein Entscheidungsflussdiagramm, das Ihnen zusätzlich bei der Entscheidungsfindung helfen wird:

Abschluss

SPS-Kommunikationsprotokolle Sie bilden die “Sprache”, die eine zuverlässige Kommunikation zwischen industriellen Automatisierungssystemen ermöglicht. Diese Komponenten werden hauptsächlich zur Prozessüberwachung, Motorsteuerung, Anbindung von SPSen, Integration von Geräten verschiedener Hersteller und zur Kommunikation über diverse Netzwerke hinweg eingesetzt. 

Auswahl zwischen Modbus vs Profinet Die Wahl zwischen Ethernet und IP hängt von der Steuerungsarchitektur, den Zykluszeitanforderungen und dem Budget ab. 

Verwenden Modbus RTU TCP für eine kosteneffiziente Integration bestehender Systeme. Profinet IO Für europäische Hochgeschwindigkeitssysteme auf Siemens-Basis. Verwenden Sie EtherNet/IP für nordamerikanische Anlagen mit Rockwell-Komponenten.

Siemens SIMATIC S7-1500 Kompakt-SPS

Hersteller: Siemens
Versorgungsspannung24 V Gleichstrom
Programmspeicher175 KB
Datenspeicher: 1 MB

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Simply Buy Global ist eines der zertifizierten Unternehmen. IP-Anbieter für industrielle Kommunikationsprotokolle, wie zum Beispiel Modbus, Profinet, Ethernet/IP.

Für Projektanforderungen in europäischen Märkten wie Russland und Polen bietet Simply Buy Global professionelle Empfehlungen zur Protokollanpassung. Wir unterstützen B2B-Einkäufer dabei, die passende Hardware von Siemens, Rockwell oder Drittanbietern für ihre spezifische Steuerungsarchitektur auszuwählen.