Modbus vs Profinet vs EtherNet/IP: Protokol Komunikasi PLC Yang Mana Patut Anda Gunakan?

Memilih yang salah Protokol komunikasi PLC kosnya lebih tinggi daripada masa. Ia membawa kepada kegagalan jabat tangan peranti, penggantian perkakasan yang mahal dan kelewatan pentauliahan; terutamanya pada projek perindustrian di Rusia, Poland dan Eropah Timur.

Yang Protokol Komunikasi PLC merujuk kepada "bahasa" Pengawal Logik Boleh Atur Cara (PLC) anda. Bahasa ini membantu PLC berhubung dengan unit perkakasan lain. Ia menerangkan proses bagaimana mesej dirumus, dihantar, disemak dan dihantar antara PLC dan peranti lain. 

Contoh-contoh biasa bagi Komunikasi PLC Protokol-protokol ini ialah Modbus, Profinet dan EtherNet/IP. Protokol-protokol ini digunakan untuk tahap kelajuan, kawalan masa nyata dan keserasian vendor yang berbeza. 

Panduan ini membandingkan Modbus RTU TCP, Profinet IO, dan EtherNet/IP merentasi lima dimensi praktikal. Ia akan membantu anda membuat keputusan antara Komunikasi Modbus vs Profinet PLC komponen untuk sistem anda. 

Apakah Tiga Protokol Komunikasi PLC?

Komunikasi PLC Protokol ialah jenis protokol komunikasi yang digunakan untuk membolehkan PLC bertukar maklumat dengan peralatan industri lain. Ini termasuk PLC lain, sensor, penggerak, HMI, pengawal pemacu, SCADA, peranti I/O jauh, dsb.

Berikut adalah tiga protokol biasa dan fungsi setiap satunya:

Modbus RTU / Modbus TCP

Modbus RTU TCP pertama kali diperkenalkan pada tahun 1979 dan kini merupakan yang paling biasa dilaksanakan protokol bas lapangan dalam teknologi automasi. Protokol Modbus RTU boleh dihantar melalui sambungan bersiri RS-485 manakala Modbus TCP menggunakan Ethernet standard (IEEE 802.3). Ia bebas daripada yuran pelesenan dan boleh berkomunikasi dengan semua jenis peranti.

Profinet IO

Dipiawaikan di bawah IEC 61158, Profinet IO adalah yang dominan Ethernet perindustrian protokol dalam pembuatan Eropah. Ia berjalan dalam tiga mod: TCP/IP standard, Masa Nyata (RT) dan Masa Nyata Isokron (IRT). Profinet IRT mencapai masa kitaran di bawah 1 ms.

IRT adalah penting untuk kawalan gerakan, penyegerakan servo dan talian pemasangan berketepatan tinggi.

EtherNet/IP

EtherNet/IP diperkenalkan pada tahun 2001 oleh Rockwell Automation, di mana komunikasi CIP berjalan melalui Ethernet standard. Ia merupakan protokol lalai untuk Komunikasi PLC di Amerika Utara apabila Allen-Bradley PLC atau Rockwell PLC digunakan dalam tumbuhan.

Apakah Perbezaan Antara Protokol Modbus vs Profinet vs EtherNet/IP?

Memilih yang betul Modbus lawan Profinet atau konfigurasi EtherNet/IP bergantung kepada lima faktor:

1. Kelajuan

Profinet IO membawa kepada kelajuan. Ia beroperasi pada Ethernet dupleks penuh pada lapisan 2 model OSI, dan mungkin untuk mendapatkan respons dalam masa kurang daripada 1ms. Sebaliknya, EtherNet/IP menggunakan pemesejan tersirat UDP untuk kemas kini pantas, manakala Modbus RTU TCP beroperasi menggunakan transaksi klien-pelayan dengan latensi.

2. Prestasi Masa Nyata

Profinet IRT merupakan satu-satunya pilihan deterministik sepenuhnya dalam kumpulan ini. EtherNet/IP mencapai prestasi hampir deterministik melalui model pengeluar-pengguna CIP. Sebaliknya, Modbus TCP adalah tidak deterministik dan tidak sesuai untuk penyegerakan servo atau kawalan gelung ketat.

3. Kos

Modbus RTU TCP membawa kos kemasukan terendah. Ia berjalan pada kabel RS-485 standard atau suis Ethernet yang tidak diurus tanpa yuran pelesenan. Sementara itu, EtherNet/IP juga menggunakan perkakasan Ethernet standard tetapi mungkin memerlukan suis terurus dengan QoS dalam topologi yang kompleks. Sebaliknya, Profinet IO IRT memerlukan suis dan peranti akhir yang dilengkapi ASIC. Ini merupakan faktor kos sebenar bagi projek yang terhad bajetnya.

4. Keserasian

Modbus RTU TCP menyokong rangkaian peranti yang paling luas. Ini terbukti dalam lebih 40 tahun pemasangan penutup asas sensor, pemacu, meter dan HMI merentasi hampir setiap vendor. Profinet IO berpusat pada perkakasan Siemens S7 dan merupakan protokol asli untuk S7-300, S7-400, S7-1200, dan PLC S7-1500.

5. Kesukaran Konfigurasi

Modbus memerlukan persediaan minimum dan difahami oleh juruteknik lapangan di seluruh dunia. Walau bagaimanapun, Profinet IO menggunakan fail penerangan peranti GSDML dan memerlukan Portal TIA Siemens. Sebaliknya, EtherNet/IP menggunakan fail EDS yang diuruskan melalui RSLogix atau Studio 5000. Ini menjadikannya lebih mudah diakses daripada Profinet untuk jurutera bukan Siemens.

Ringkasan Spesifikasi:

Jadual di bawah meringkaskan perbandingan bersebelahan bagi setiap Komunikasi PLC komponen dan spesifikasinya:

Protokol Komunikasi PLC Yang Manakah Yang Sesuai Dengan Projek Anda?

Bahagian ini menggariskan cara untuk menentukan hak Protokol komunikasi PLC untuk projek anda berdasarkan kegunaannya:

Bila Perlu Menggunakan Modbus RTU/TCP

Gunakan Modbus RTU TCP untuk:

• Sistem Scada, pengurusan tenaga dan pembalakan data HMI.
• Pangkalan peranti yang merangkumi pelbagai vendor atau termasuk perkakasan legasi yang berusia lebih sedekad.
• Projek yang terhad bajet dan apabila masa imbasan melebihi 50 ms adalah boleh diterima. 

Bila Perlu Menggunakan Profinet IO

Gunakan Profinet IO dalam keadaan berikut:

• Profinet IO ialah piawaian untuk PLC Siemens S7. Ini adalah perkara biasa dalam peralatan OEM Jerman, Rusia dan Poland.
• Gunakannya apabila kawalan gerakan, pemacu servo atau masa kitaran sub-10 ms diperlukan.
• Diperlukan untuk penyepaduan keselamatan fungsian PROFIsafe mengikut IEC 61784-3.

Bila Perlu Menggunakan EtherNet/IP

Gunakan Ethernet UP apabila:

• Ia sesuai dengan loji yang dibina di atas Rockwell Automation atau Allen-Bradley PLCs.
• Ia menyokong Keselamatan CIP (IEC 61784-3) dan berintegrasi dengan baik dengan automasi kilang Amerika Utara.
• Anda memerlukan keseimbangan prestasi, kos dan fleksibiliti sistem.

Carta Alir Keputusan: Protokol Mana Yang Patut Anda Gunakan?

Berikut ialah carta alir keputusan yang akan membantu anda membuat keputusan selanjutnya:

Kesimpulan

Protokol komunikasi PLC adalah "bahasa" yang menjadikan sistem automasi perindustrian boleh berhubung antara satu sama lain dengan andal. Komponen ini digunakan terutamanya untuk memantau proses, mengawal motor, menyambungkan PLC untuk operasi, mengintegrasikan pelbagai jenama peralatan dan berkomunikasi merentasi pelbagai rangkaian. 

Memilih antara Modbus lawan Profinet atau Ethernet/IP bergantung pada seni bina kawalan, keperluan masa kitaran dan bajet. 

Gunakan Modbus RTU TCP untuk integrasi legasi yang kos efektif. Gunakan Profinet IO untuk sistem Eropah berkelajuan tinggi berasaskan Siemens. Gunakan EtherNet/IP untuk loji Amerika Utara yang berpusat di Rockwell.

PLC Padat Siemens SIMATIC S7-1500

PengilangSiemens
Voltan bekalan: 24 V DC
Memori program: 175 KB
Memori data: 1 MB

Lihat Produk

Simply Buy Global merupakan salah satu daripada syarikat yang diperakui Pembekal IP untuk protokol komunikasi perindustrian, seperti Modbus, Profinet, Ethernet/IP.

Untuk keperluan projek di pasaran Eropah seperti Rusia dan Poland, Simply Buy Global menyediakan cadangan pemadanan protokol profesional. Kami membantu pembeli B2B menyelaraskan perkakasan Siemens, Rockwell atau pihak ketiga yang betul dengan seni bina kawalan khusus mereka.