Modbus и PROFINET/PROFIBUS: Невероятно быстро, невероятно просто

Мифы о трудностях преобразования протоколов в эпоху IIoT

Промышленный Интернет вещей (IIoT) позволяет предприятиям использовать возможности своих систем по максимуму. IIoT предлагает новые возможности для сбора информации и новые варианты приложений по автоматизации, например, системы управления энергией (EMS) и системы управления оборудованием и процессами (FMCS). Но новые возможности создают новые проблемы, например, возникает вопрос невозможности обработки собранных с полевых устройств данных какого-либо протокола и передачи их в центр управления.

Из-за большого количества используемых протоколов устройства и система управления часто говорят на разных языках. Например, PROFINET и PROFIBUS – это протоколы, обычно используемые в ПЛК и SCADA-системах, в то время как полевые устройства, такие как счетчики и частотно-регулируемые электроприводы, обмениваются данными по протоколам Modbus. Решение этой проблемы обновлением системы не означает, что старые устройства уже не нужны. Прелесть IIoT состоит в том, чтобы использовать уже имеющиеся устройства во избежание дополнительных затрат.

Структура системы

Основные проблемы, возникающие при подключении устройств к сетям PROFINET/PROFIBUS

Централизованные модули ПЛК повышают требования к проводке Устройства в централизованной системе управления подключаются непосредственно к ПЛК, к этому же ПЛК подключаются модули работы с Modbus. Следовательно, требуются большие затраты на прокладку электропроводки, а также на добавление дополнительных модулей ПЛК. Кроме того, увеличение затрат связано с необходимостью нанимать опытных программистов с опытом работы с различными протоколами, во избежание возникновения конфликтов между протоколами, и опытом настройки и обслуживания устройств.
	Замена устройств на новые увеличивает затраты на оборудование Чтобы подключить устаревшие устройства к сети PROFINET или PROFIBUS, на устройствах можно установить коммуникационные платы для прямой связи через PROFINET или PROFIBUS. Но вариант это дорогостоящий, особенно в больших сетях, где необходимо обновлять сотни и тысячи устройств. Более того, еще одна проблема заключается в ограниченном количестве адресов PROFIBUS slave ID, которые могут быть подключены к ПЛК.
Добавление небольших ПЛК требует увеличения расходов на техническое обслуживани Добавление небольших ПЛК между главным ПЛК и устаревшими устройствами для преобразования протоколов – еще одна возможность подключения устройств к сети PROFINET или PROFIBUS. Однако такой сети требуются высококвалифицированные специалисты для программирования и устранения неполадок. Часто инженеры не знакомы со всеми протоколами и тратят много времени, чтобы найти проблему, в то время как в системе случается простой.

3 причины, зачем нужны преобразователи (шлюзы) протоколов Moxa

Компания Moxa понимает, с какими проблемами сталкиваются ее клиенты, и благодаря огромному опыту в области промышленной автоматизации, разработала оптимальное решение для преобразования протоколов.

1. Снижение затрат и гибкость системы

Автономные шлюзы – лучший вариант для решения проблем преобразования протоколов, а также продления срока службы существующих устройств во избежание лишних затрат.

Шлюзы играют важную роль в решении проблем передачи данных от устройств с разными протоколами, а также снижают затраты, позволяя сохранить уже установленные устаревшие устройства и ПЛК. Они не только позволяют преобразовывать протоколы между устаревшими устройствами и ПЛК, но и собирать данные с разных объектов, прежде чем отправлять их на ПЛК или в SCADA-систему. Таким образом, добавление в систему преобразователя протоколов позволяет децентрализованной сети быть гибкой и расширяемой, а также экономить на затратах на прокладку кабелей.

Особенности преобразователей протоколов компании Moxa:

• Соединение Ethernet-устройств в кольцо для уменьшения затрат на покупку новых коммутаторов и на прокладку кабелей
• Релейный выход для отправки предупреждений об аварийных ситуациях, например, об обрыве питания или потере данных на линии связи
• Возможность подключения резервного источника питания для обеспечения максимальной надежности, что особенно важно в критических задачах

2. Быстрая и удобная настройка

Настройка оборудования редко бывает простой, поэтому компания Moxa позаботилась о том, чтобы преобразователи протоколов были максимально просты в настройке и использовании.

Преобразователи протоколов Moxa имеют удобный интерфейс, который позволяет пользователю быстро настроить преобразование для большинства задач, предотвращая необходимость выполнять подробные настройки параметров один за другим. С помощью мастера настройки можно легко получить доступ к режимам преобразования протоколов и завершить настройку за пять шагов.

3. Сокращение времени простоя

Встроенные средства устранения неполадок в преобразователях протоколов Moxa помогают администраторам быстро определить основную причину сбоя и сократить время простоя.

Преобразователи протоколов Moxa обладают встроенными средствами устранения неполадок, такими как диагностика протоколов и мониторинг трафика, и предлагают легкий способ поиска основной причины сбоя. Функция контроля состояния предоставляет информацию о состоянии полевых устройств, которая включает в себя список устройств, счетчик, результат завершенных команд и предупреждает SCADA-систему, когда устройство slave не отвечает. Функция защиты от сбоев (fault protection) задает предустановленные настройки всем полевым устройствам для перевода устройств в безопасное состояние в случае потери связи.

Примечания по применению

Рост популярности концепции Индустрии 4.0 (Industry 4.0) дал заводам новые возможности для модернизации своих систем автоматизации и внедрения систем интеллектуального производства. Однако указанные модернизации сопряжены с проблемами, например, необходимостью подключения большого количества Modbus-устройств к системам управления сетью, таким как ПЛК и SCADA-системы, которые обычно используют протоколы PROFINET или PROFBUS. Чтобы преодолеть несовместимость между протоколами, шлюзы протоколов обеспечивают бесшовное преобразование данных.