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.
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 обслуживание
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.
- 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
- 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.
- 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.
Оборудование
MGate 5103
1-портовые преобразователи Modbus RTU/ASCII/TCP/EtherNet/IP в PROFINET
Поддержка устройств PROFINET I/O
Возможность работы в режиме Modbus RTU/ASCII/TCP master/slave
Поддержка EtherNet/IP adapter
Удобная настройка с помощью web-интерфейса
Встроенные функции быстрого устранения неполадок
MGate 5111
1-портовые преобразователи Modbus/PROFINET/ EtherNet/IP в PROFIBUS slave
Поддержка PROFIBUS DP V0 slave
Поддержка Modbus RTU/ASCII/TCP master/slave
Поддержка EtherNet/IP adapter / PROFINET I/O
Удобная настройка с помощью web-интерфейса
Встроенные функции быстрого устранения неполадок
Источник: http://ruaut.ru/content/publikacii/seti/modbus-i-profinet-profibus.html
admin
