Modbus vs. Profinet vs. EtherNet/IP: ¿Qué protocolo de comunicación PLC debería utilizar?

Elegir lo incorrecto Protocolo de comunicación PLC Los costes van más allá del tiempo. Provoca fallos en la comunicación entre dispositivos, costosos reemplazos de hardware y retrasos en la puesta en marcha, especialmente en proyectos industriales en Rusia, Polonia y Europa del Este.

El Protocolo de comunicación PLC Se refiere al “lenguaje” de su controlador lógico programable (PLC). Este lenguaje permite que el PLC se conecte con otras unidades de hardware. Describe el proceso de cómo se formula, envía, verifica y transmite un mensaje entre el PLC y otros dispositivos. 

Ejemplos comunes de Comunicación PLC Los protocolos utilizados son Modbus, Profinet y EtherNet/IP. Estos protocolos se emplean para diferentes niveles de velocidad, control en tiempo real y compatibilidad con distintos proveedores. 

Esta guía compara Modbus RTU TCP, Profinet IO, y EtherNet/IP en cinco dimensiones prácticas. Le ayudará a decidir entre Comunicación PLC Modbus vs Profinet componentes para su sistema. 

¿Cuáles son los tres protocolos de comunicación de PLC?

Comunicación PLC Los protocolos son el tipo de protocolos de comunicación que se utilizan para permitir que los PLC intercambien información con otros equipos industriales. Estos incluyen otros PLC, sensores, actuadores, HMI, controladores de accionamiento, SCADA, dispositivos de E/S remotos, etc.

Aquí están los tres protocolos comunes y lo que hace cada uno:

Modbus RTU / Modbus TCP

Modbus RTU TCP Se introdujo por primera vez en 1979 y ahora es la más comúnmente implementada. protocolo de bus de campo En el ámbito de la automatización, el protocolo Modbus RTU se transmite mediante conexiones serie RS-485, mientras que Modbus TCP utiliza Ethernet estándar (IEEE 802.3). Es gratuito y compatible con todo tipo de dispositivos.

Profinet IO

Estandarizado según la norma IEC 61158, Profinet IO es el dominante Ethernet industrial Protocolo utilizado en la fabricación europea. Funciona en tres modos: TCP/IP estándar, tiempo real (RT) y tiempo real isócrono (IRT). Profinet IRT alcanza tiempos de ciclo inferiores a 1 ms.

La tecnología IRT es esencial para el control de movimiento, la sincronización de servomotores y las líneas de montaje de alta precisión.

Ethernet/IP

EtherNet/IP fue introducido en 2001 por Rockwell Automation, mediante el cual la comunicación CIP se ejecuta sobre Ethernet estándar. Es el protocolo predeterminado para Comunicación PLC en Norteamérica cuando Allen-Bradley PLC o Rockwell PLC se utilizan en plantas.

¿Cuáles son las diferencias entre los protocolos Modbus, Profinet y EtherNet/IP?

Seleccionar lo correcto Modbus vs Profinet o la configuración EtherNet/IP depende de cinco factores:

1. Velocidad

Profinet IO Aventaja en velocidad. Opera en Ethernet full-duplex en la capa 2 del modelo OSI, y es posible obtener una respuesta en menos de 1 ms. Por otro lado, EtherNet/IP utiliza mensajería implícita UDP para actualizaciones rápidas, mientras que Modbus RTU TCP Funciona mediante transacciones cliente-servidor con latencia.

2. Rendimiento en tiempo real

Profinet IRT es la única opción totalmente determinista de este grupo. EtherNet/IP alcanza un rendimiento casi determinista gracias al modelo productor-consumidor de CIP. Por otro lado, Modbus TCP no es determinista y no es adecuado para la sincronización de servomotores ni para el control de lazo cerrado.

3. Cost

Modbus RTU TCP tiene el menor costo de entrada. Funciona con cables RS-485 estándar o conmutadores Ethernet no administrados sin tarifas de licencia. Mientras tanto, EtherNet/IP también utiliza hardware Ethernet estándar, pero puede necesitar conmutadores administrados con QoS en topologías complejas. Por otro lado, Profinet IO La tecnología IRT requiere conmutadores y dispositivos finales equipados con ASIC. Esto representa un factor de costo importante en proyectos con presupuestos limitados.

4. Compatibilidad

Modbus RTU TCP Admite la gama más amplia de dispositivos. Esto se evidencia en sus más de 40 años de experiencia, que abarcan sensores, variadores de frecuencia, medidores e interfaces hombre-máquina (HMI) de prácticamente todos los fabricantes. Profinet IO se centra en el hardware Siemens S7 y es el protocolo nativo para S7-300, S7-400, S7-1200, y PLC S7-1500.

5. Dificultad de configuración

Modbus requiere una configuración mínima y es comprendido por los técnicos de campo en todo el mundo. Sin embargo, Profinet IO Utiliza archivos de descripción de dispositivos GSDML y requiere Siemens TIA Portal. Por otro lado, EtherNet/IP utiliza archivos EDS gestionados mediante RSLogix o Studio 5000. Esto lo hace más accesible que Profinet para ingenieros que no trabajan con Siemens.

Resumen de especificaciones:

La tabla a continuación resume la comparación lado a lado de cada uno. Comunicación PLC componentes y sus especificaciones:

¿Qué protocolo de comunicación PLC se ajusta mejor a su proyecto?

Esta sección describe cómo determinar el correcto Protocolo de comunicación PLC para su proyecto en función de sus usos:

Cuándo utilizar Modbus RTU/TCP

Usar Modbus RTU TCP para:

• Sistemas SCADA, gestión energética y registro de datos HMI.
• Una base de dispositivos que abarca varios proveedores o que incluye hardware obsoleto con más de una década de antigüedad.
• Proyectos con presupuestos limitados y cuando se aceptan tiempos de escaneo superiores a 50 ms. 

Cuándo usar Profinet IO

Utilice Profinet IO en los siguientes casos:

• Profinet IO es el estándar para los PLC Siemens S7. Esto es común en los equipos OEM alemanes, rusos y polacos.
• Úselo cuando se requiera control de movimiento, servomotores o tiempos de ciclo inferiores a 10 ms.
• Requerido para la integración de la seguridad funcional de PROFIsafe según la norma IEC 61784-3.

Cuándo usar EtherNet/IP

Utilice Ethernet UP cuando:

• Se adapta a plantas construidas con Rockwell Automation o Allen-Bradley PLCs.
• Es compatible con la seguridad CIP (IEC 61784-3) y se integra perfectamente con la automatización de fábricas norteamericanas.
• Se necesita un equilibrio entre rendimiento, coste y flexibilidad del sistema.

Diagrama de flujo de decisiones: ¿Qué protocolo debería utilizar?

Aquí tienes un diagrama de flujo que te ayudará a tomar una decisión:

Conclusión

Protocolos de comunicación de PLC Son el “lenguaje” que permite que los sistemas de automatización industrial se comuniquen entre sí de forma fiable. Estos componentes se utilizan principalmente para supervisar procesos, controlar motores, conectar PLC para su funcionamiento, integrar equipos de diferentes marcas y comunicarse a través de diversas redes. 

Elegir entre Modbus vs Profinet La elección entre Ethernet/IP depende de la arquitectura de control, los requisitos de tiempo de ciclo y el presupuesto. 

Usar Modbus RTU TCP para una integración heredada rentable. Utilice Profinet IO Para sistemas europeos de alta velocidad basados en Siemens. Utilice EtherNet/IP para plantas norteamericanas centradas en Rockwell.

PLC compacto Siemens SIMATIC S7-1500

Fabricante:Siemens
Tensión de alimentación: 24 V CC
Memoria del programa: 175 KB
Memoria de datos: 1 MB

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Para proyectos en mercados europeos como Rusia y Polonia, Simply Buy Global ofrece recomendaciones profesionales sobre la compatibilidad de protocolos. Ayudamos a compradores B2B a alinear el hardware de Siemens, Rockwell o de terceros con su arquitectura de control específica.