Allen-Bradley PLC samskiptareglur útskýrðar: EtherNet/IP, DeviceNet, ControlNet og fleira

Ef þú stjórnar eða heldur úti Allen-Bradley-stýrikerfi hefur þú líklega lent í þessu. PLC eining er hætt, eða verðið frá upprunalega birgirnum þrefaldast skyndilega, og þú byrjar að skoða skipti eða samhæfa einingu í staðinn. Forskriftirnar líta rétt út, líkamlega tengið passar og verðið er sanngjarnt. En áður en þú setur pöntunina hefur einni spurningu tilhneigingu til að sleppa: talar þessi eining í raun sömu samskiptareglur, á sama hátt og sú sem hún kemur í staðin?

Þetta er sá hluti Allen-Bradley samskipta sem sjaldan er skýrt skýrt. Flestir leiðsögumenn ganga í gegnum hvað EtherNet/IP, DeviceNet eða ControlNet eru almennt séð, en mjög fáir tengja þá þekkingu við hagnýtar ákvarðanir sem verkfræðingar standa frammi fyrir þegar þeir kaupa íhluti. Í þessari grein munum við fjalla um helstu samskiptareglur Allen-Bradley PLC, þar sem hver og einn passar inn í raunverulegt kerfi, og, ekki síður, hvað á að athuga áður en þú kaupir varahluti eða samhæfa einingu svo þú lendir ekki í samskiptavandamálum eftir uppsetningu.

Hvað er PLC samskiptareglur og hvers vegna það skiptir máli

Skilgreining á einföldu máli

Samskiptareglur eru einfaldlega samþykktar reglur sem gera tveimur tækjum kleift að skiptast á gögnum á réttan hátt. Hugsaðu um það eins og þú myndir hugsa um sameiginlegt tungumál: ef PLC og HMI nota sömu samskiptareglur skilja þau skilaboð hvors annars. Ef þeir gera það ekki gæti tengingin litið vel út líkamlega á meðan engin nothæf gögn berast á milli þeirra.

Hvers vegna val á samskiptareglum hefur áhrif á spenntur kerfis og viðhaldskostnað

Ósamræmi í samskiptareglum er ein af algengari orsökum niður í miðbæ og hægt er að koma í veg fyrir það. Stýrikerfi byggt á röngum samskiptareglum miðað við umfang þess mun eiga í erfiðleikum með að stækka seinna, og blanda saman gömlum og nýjum búnaði án þess að athuga samhæfni samskiptareglur leiðir oft til bilana með hléum sem erfitt er að greina vegna þess að raflögn og rafmagn líta rétt út. Viðhaldskostnaður hefur líka áhrif. Úrræðaleit á samskiptareglu-vandamáli tekur venjulega lengri tíma en að laga bilun í raflögn, þar sem einkennin benda sjaldan beint á orsökina. Að skilja hvaða samskiptareglur kerfið þitt byggir á og hvað það samskiptareglur krefst af hvaða tæki sem er tengt við það er fyrsta skrefið í átt að því að forðast þessi vandamál.

Með þann grunn á sínum stað skulum við skoða þær samskiptareglur sem þú ert líklegast að lenda í í Allen-Bradley umhverfi, og byrja á því sem er ráðandi í nýjum uppsetningum í dag.

Nútímalegir Ethernet-samskiptareglur

EtherNet/IP

EtherNet/IP (Ethernet Industrial Protocol) er samskiptareglur sem flestar nýju Allen-Bradley kerfin eru byggð á. Það keyrir yfir staðlaðan Ethernet vélbúnað og notar Common Industrial Protocol (CIP) á umsóknarlaginu, sem er sami samskiptagrunnur sem deilt er með DeviceNet og ControlNet. Þessi sameiginlegi grunnur er ein ástæða þess að EtherNet/IP samþættist svo vel yfir Rockwell Automation arkitektúr.

Nokkur atriði gera EtherNet/IP að sjálfgefnu vali fyrir nýbyggingar. Það notar vörur Ethernet rofa og kaðall, þannig að vélbúnaðarkostnaður er lágur og upplýsingatæknideildir geta stutt við netið með verkfærum sem þeir þekkja nú þegar. Það skalast vel, þar sem skipt Ethernet net deilir ekki bandbreidd á milli allra tækja eins og eldri samskiptareglur byggðar á strætó gera. Og vegna þess að EtherNet/IP er svo mikið notað, styðja skynjarar, drif og gáttir þriðju aðila-það nánast alltaf út úr kassanum, sem gerir samþættingu fjöl-framleiðenda mun sársaukalausri en áður.

Ef kerfið þitt þarf að deila gögnum með MES, sagnfræðingi eða skýjamælaborði er EtherNet/IP nálægt sjálfgefnu vali, þar sem það getur setið á sama líkamlega neti og upplýsingatækniinnviðir þínir án sérstaks gáttarlags.

Hvaða AB gerðir styðja það:Núverandi-kynslóð Allen-Bradley stýringar, þar á meðal ControlLogix og CompactLogix pallar, innihalda EtherNet/IP sem staðal, innbyggt-samskiptatengi. Sumar eldri eða sérhæfðari stýringarlíkön gætu þurft að bæta við-samskiptaeiningu til að ná til EtherNet/IP nets frekar en að styðja það innbyggt, svo það er þess virði að staðfesta tiltekna gerð og endurskoðun fastbúnaðar frekar en að gera ráð fyrir stuðningi fyrir alla vörufjölskyldu. Ef þú ert að útvega stjórnanda eða samskiptaeiningu og vilt staðfesta hvað tiltekið hlutanúmer styður, okkarAllen-Bradley PLCogAllen-Bradley PLC einingsíður lista yfir núverandi lager með upplýsingum um samskiptareglur, eða þú getur sent okkur tegundarnúmerið beint.

EtherNet/IP flýtivísun

Nútímaleg Ethernet-samskipti ná yfir flestar nýjar uppsetningar, en stór hluti uppsettra Allen-Bradley kerfa reiðir sig enn á samskiptareglur sem eru á undan EtherNet/IP. Þeir eru enn mjög í þjónustu, svo það er þess virði að skilja þá líka.

Eldri rútu-undirstaða samskiptareglur

DeviceNet

DeviceNet tengir einföld vettvangstæki eins og skynjara, þrýstihnappa og mótorræsara aftur við PLC yfir sameiginlega rútu, frekar en að tengja hvert tæki fyrir sig. Það keyrir á Controller Area Network (CAN) tækni og starfar venjulega á allt að 500 kbps hraða eftir lengd kapalsins. Einn hagnýtur kostur er að DeviceNet ber bæði afl og merki á sömu snúru, sem lækkar uppsetningarkostnað fyrir mikinn fjölda einfaldra tækja. Þú munt sjá það oftast í kostnaðar-viðkvæmum aðskildum forritum, eins og pökkunarlínum eða matar- og drykkjarbúnaði, þar sem stór skynjarafjöldi skiptir meira máli en hrá afköst.

ControlNet

ControlNet var smíðað fyrir aðra forgangsröðun: ákveðinn, tíma-mikilvæga stjórn frekar en-lágmarkskostnaðartengingu. Það notar tíma-sneiðkerfi til að tryggja bandbreidd fyrir áætlaða umferð, sem gerir það vel við hæfi í forritum eins og fjöl-ása hreyfistýringu þar sem tímasetning skilaboða þarf að vera fyrirsjáanleg frekar en bara hröð. Þar sem DeviceNet er valið vegna þess að þú þarft að tengja mörg einföld tæki ódýrt, er ControlNet valið vegna þess að forritið þolir ekki breytilega leynd skilaboða. Ef kerfið þitt felur í sér samræmda hreyfingu eða ferlistýringu með ströngum tímasetningarkröfum, passar ControlNet áfram en DeviceNet, jafnvel þó að bæði deili sama CIP grunni og EtherNet/IP.

Hvers vegna þessar samskiptareglur eru enn í notkun og eftir hverju á að horfa

Nýjar uppsetningar byrja sjaldan með DeviceNet eða ControlNet í dag, en mikill búnaður sem byggður er á þeim er enn í gangi áreiðanlega á sviði. Það er dýrt að skipta út heilu neti til að fara yfir í EtherNet/IP og í mörgum tilfellum er hættan og kostnaðurinn við ófyrirséða niður í miðbæ meðan á flutningi stendur þyngra en ávinningurinn af því að uppfæra búnað sem virkar nú þegar. Helsta viðhaldsáskorunin með þessum eldri netkerfum er ekki samskiptareglurnar sjálfar, heldur að útvega samhæfum tækjum og samskiptaeiningum þar sem erfiðara verður að finna upprunalega hluta. Þegar DeviceNet eða ControlNet íhlutur þarf að skipta út, er þess virði að staðfesta samskiptaútgáfu og hnútafkastagetu vandlega, þar sem eldri net eru minna fyrirgefandi fyrir litlu misræmi en nútíma rofið Ethernet netkerfi myndi vera.

Fyrir utan þessar-samskiptareglur sem byggja á strætó, treysta Allen-Bradley kerfin einnig á eldri kynslóð rað- og sérnetstöðla sem vert er að skilja, sérstaklega ef þú heldur úti búnaði sem er á undan DeviceNet.

Serial and Data Highway Protocols

DH+ / DH485

Data Highway Plus (DH+) og DH485 eru Allen-snemma sérnetsamskiptareglur Bradley, upphaflega þróaðar til að tengja saman PLC og forritunarstöðvar áður en Ethernet-undirstaða valkostir voru til. DH+ starfar á hraða allt að u.þ.b. 230 kbps og styður allt að 64 hnúta, með því að nota tákn-samgöngukerfi til að stjórna netaðgangi. DH485 er skyld en áberandi samskiptaregla, hönnuð fyrir styttri{11}}svið verkstæðisforrita með færri studdum hnútum og minni afköstum. Hvorugt er notað í nýrri kerfishönnun í dag, en báðir finnast samt keyrandi forritunarstöðvar, eldri viðmót rekstraraðila og eldri PLC-5 eða SLC-500 stýringar á framleiðsluhæðum sem hafa ekki verið uppfærðar að fullu.

RS-232 / RS-485

RS-232 og RS-485 eru ekki samskiptareglur einar og sér. Þetta eru líkamlegir lagstaðlar sem skilgreina hvernig merki ferðast um snúru og samskiptareglur eins og Modbus RTU eða DF1 keyra venjulega ofan á þau. RS-232 styður einfalda punkt-til-punkt tengingu yfir stuttar vegalengdir, sem almennt er notað til að forrita snúrur og helstu HMI-tengla. RS-485 styður mörg tæki á sameiginlegum strætó yfir miklu lengri vegalengdir, þess vegna er algengt að tengja einföld HMI eða þriðja aðila tæki við eldri AB búnað. Að viðurkenna þennan aðgreining skiptir máli vegna þess að tæki sem lýst er sem „RS-485 samhæft“ segir þér um raflögnina, ekki endilega hvort það geti raunverulega átt samskipti með því að nota tiltekna samskiptareglur sem PLC þinn býst við.

Þegar upprunalegi vélbúnaðurinn er ekki lengur tiltækur

Búnaður sem keyrir á DH+, DH485 eða helstu raðtenlum er oft áratuga gamall og það er ekki alltaf hægt að fá nákvæman upprunalegan varahlut. Þegar það gerist eru almennt nokkrar raunhæfar leiðir áfram: að finna notaða eða endurnýjaða upprunalega einingu, bæta við samskiptagátt til að brúa gamla netið yfir í það nýrra, eða útvega samhæfa skiptieiningu sem er smíðuð til að styðja við sömu eldri samskiptareglur. Hver valkostur hefur-viðskipti í kostnaði, afgreiðslutíma og langtíma-stuðningi, og valið á milli ræðst venjulega af því hvernig gert er ráð fyrir að restin af kerfinu muni þróast á næstu árum.

Sú ákvörðun leiðir náttúrulega til víðtækari spurningar sem á við um allar þessar samskiptareglur: hvernig ákveður þú hver þeirra er í raun rétt fyrir tiltekið kerfi, frekar en að vanrækja það sem var notað síðast?

Að velja réttu samskiptareglur fyrir kerfið þitt

Hraði, hnútafjöldi og umhverfi

Þrír þættir hafa tilhneigingu til að knýja fram flestar samskiptaákvarðanir. Hraðakröfur eru í fyrirrúmi: ef forritið þitt þarf undir-millisekúndu tímasetningu, eins og samræmda hreyfistýringu, er EtherNet/IP með tíma-viðkvæmt netkerfi eða ControlNet viðeigandi, á meðan einföld eftirlitsverkefni geta keyrt þægilega á mun hægari raðtenlum. Hnútafjöldi skiptir næst máli: Skipt arkitektúr EtherNet/IP mælist jafnt og þétt á sama tíma og tækjafjöldi stækkar, á meðan strætó-samskiptareglur eins og DeviceNet deila bandbreidd yfir alla tengda hnút, sem verður takmarkandi þáttur í stærri kerfum. Umhverfið er þriðji þátturinn: langir snúrur eða svæði sem eru með hávaða í rafmagni eru ívilnandi samskiptareglur með sterku hávaðaónæmi eða ljósleiðarastuðningi, eins og ControlNet, yfir venjulegu kopar-Ethernet eða grunnraðtengla.

Blanda saman gömlum og nýjum samskiptareglum

Mjög fá raunveruleg kerfi keyra á einni samskiptareglu enda til enda. Algengt er að hafa EtherNet/IP burðarás sem tengir stýringar við upplýsingatækninetið, þar sem DeviceNet eða raðtenglar höndla enn eldri vettvangstæki á vélastigi. Samskiptagáttir eru venjulega það sem brúa þessi net saman, en gáttin sjálf þarfnast sömu skoðunar og öll önnur tæki: staðfestu hvaða samskiptareglur og vélbúnaðarsvið það styður á hvorri hlið, þar sem gátt sem virðist höndla báðar samskiptareglur getur samt mistekist að túlka ákveðnar skilaboðagerðir rétt ef fastbúnaður þess er úreltur. Að prófa gátt eða umbreytingarpunkt við raunverulegar rekstraraðstæður, frekar en að gera ráð fyrir að það muni virka vegna þess að gagnablaðið sýnir báðar samskiptareglur, er þess virði að auka tíma áður en fullkomið er útbúið.

Að velja rétta samskiptareglur leysir hönnunarspurninguna fyrir nýtt kerfi, en fyrir flest viðhalds- og uppfærsluvinnu kemur erfiðara spurningin síðar: þegar þú þarft í raun að skipta um eða bæta við tiltekinni einingu, hvernig tryggirðu að hún hafi rétt samskipti við allt sem þegar er uppsett?

Samhæfni samskiptareglur þegar skipt er um einingar

Af hverju litið er framhjá sérstakri samskiptareglu

Þegar verkfræðingar meta skiptieiningu eða samhæfa einingu beinist athyglin að sjálfsögðu að hlutunum sem auðvelt er að bera saman: passar varanúmerið, passar tengið og er verðið sanngjarnt? Oft er gert ráð fyrir samhæfni bókunar frekar en athugað, sérstaklega þegar eining lítur út eins og upprunalega. Í reynd geta tvær einingar deilt sama tenginu og formstuðlinum á meðan þær styðja mismunandi samskiptareglur eða fastbúnaðarsvið, og sá munur mun ekki koma fram fyrr en tækið er sett upp og hefur ekki samskipti á áreiðanlegan hátt eða hefur samskipti með hléum á þann hátt sem er mun erfiðara að greina en algjör bilun.

Hvað á að athuga áður en þú kaupir skipti eða samhæfa einingu

Áður en þú pantar er þess virði að staðfesta eftirfarandi gegn núverandi kerfi:

• Bókunarútgáfa og vélbúnaðarsvið.Staðfestu að skiptieiningin styður sömu samskiptareglur og endurskoðunarsvið fastbúnaðar og tækið sem hún er að skipta um, ekki bara sama samskiptaheiti.
• Samskiptahraði.Staðfestu að studd flutningshraðinn eða gagnahraðinn passi við það sem restin af netkerfinu þínu er stillt fyrir, þar sem ósamræmi hér getur komið í veg fyrir tengingu jafnvel þegar samskiptareglan sjálf er rétt.
• Getu hnúts eða heimilisfangs.Fyrir strætó-net eins og DeviceNet eða ControlNet, athugaðu hvort varahlutinn styður nægilega mörg hnútavistföng fyrir núverandi netstærð þína, sérstaklega ef kerfið hefur stækkað frá því það var fyrst sett upp.
• Tegund líkamlegrar viðmóts.Staðfestu að tengi og kaðallstaðall passa nákvæmlega, þar sem sumar einingar sem styðja sömu samskiptareglur nota enn mismunandi líkamleg tengi eftir gerð gerð.
• Þörf fyrir umbreytingareiningu.Ef skiptingin styður ekki innfædda samskiptareglur sem kerfið þitt notar skaltu ákvarða hvort þörf sé á viðbótargátt eða umbreytingareiningu og taka það inn í bæði kostnað og uppsetningartíma.

Ef þú ert ekki viss um hvernig tiltekinn varahlutur mælir út gegn þessum punktum, getur tækniteymi okkar hjálpað til við að staðfesta samskiptareglur við núverandi uppsetningu áður en þú pantar í gegnum okkarfyrirspurnarsíðu.

Hvað gerist þegar samhæfi er ekki athugað

Nokkur mynstur koma upp ítrekað þegar samhæfni samskiptareglna er sleppt. Skiptaeining með lægri fastbúnaðarendurskoðun en upprunalega tækið krefst getur framkallað samskiptabrot með hléum frekar en hreina bilun, sem gerir bilunina erfiðari að rekja vegna þess að tengingin virðist virka hluta af tímanum. Eining sem styður rétta samskiptareglur en á öðrum sjálfgefnum samskiptahraða gæti ekki komið á tengingu fyrr en hraðastillingin er handvirkt leiðrétt, eitthvað sem auðvelt er að horfa framhjá ef fyrri einingin samdi sjálfkrafa-. Og á strætónetum með fasta hnútafkastagetu getur það að bæta við varatæki án þess að athuga eftirstandandi vistfangarými valdið árekstrum við núverandi tæki frekar en að einfaldlega mistakast. Ekkert af þessum aðstæðum er erfitt að koma í veg fyrir, en það er miklu meiri tíma-frekar að greina þær eftir uppsetningu en að athuga fyrirfram.

Ef þú ert að meta skipti eða samhæfa einingu fyrir tiltekna Allen-Bradley líkan, getur teymið okkar hjálpað til við að staðfesta samhæfni samskiptareglur við núverandi kerfi áður en þú skuldbindur þig til pöntunar. Þú getur náð í okkur í gegnum okkartengiliðasíðumeð smáatriðum líkansins.

Algengar ráðleggingar um bilanaleit í samskiptum

Algengar villugerðir

Flest samskiptavandamál Allen-Bradley falla í nokkra þekkta flokka. Tímamörk eiga sér stað þegar tæki bregst ekki innan væntanlegs glugga, bendir oft á bilað tæki, bilaða snúru eða of mikið netkerfi. Athugunarsummu eða CRC villur benda til spillingar á gögnum við sendingu, venjulega af völdum rafhljóðs eða skemmdrar snúru frekar en stillingarvandamála. Heimilisfangsárekstrar eiga sér stað þegar tveimur tækjum á sama neti er úthlutað sama hnútvistfangi, sem getur einnig átt sér stað eftir að samskiptareglur-ósamræmd skiptieining tekst ekki að skrá sig rétt. Vert að hafa í huga: fastbúnaðar- eða samskiptareglur útgáfa ósamræmis á skiptibúnaði getur valdið einkennum sem líta út eins og tímafrestur eða bilun með hléum, sem er enn ein ástæðan til að útiloka samhæfnisvandamál snemma frekar en síðast.

Grunnskref úrræðaleitar

Áður en dýpri greiningu er gerð, byrjaðu á grundvallaratriðum: athugaðu líkamlegar tengingar og ástand kapalanna, staðfestu að vistföng tækis hafi ekki rekast á annan hnút og staðfestu samskiptahraðastillingar samsvörunar á netinu. Stöðluð verkfæri eins og RSLinx frá Rockwell til að vafra um og prófa samskipti, eða almennur netgreiningartæki fyrir Ethernet-umferð, geta hjálpað til við að þrengja hvar á netinu vandamálið er. Ef þessar grunnathuganir leysa ekki málið, felur næsta skref venjulega í sér að staðfesta gerð tækis og fastbúnaðarupplýsingar gegn skjölum framleiðanda fyrir þann tiltekna hluta.

Algengar spurningar

 

 

Hver er algengasta samskiptaaðferðin sem notuð er í Allen-Bradley PLCs í dag?

EtherNet/IP er algengasta samskiptareglan fyrir núverandi Allen-Bradley uppsetningar. Það sameinar staðlaðan Ethernet vélbúnað með CIP-undirstaða iðnaðarsamskipta og flestir núverandi ControlLogix og CompactLogix pallar styðja það sem staðal, innbyggða-höfn.

Er hægt að nota EtherNet/IP og DeviceNet á sama kerfinu?

Já, þetta er algeng uppsetning. Mörg kerfi keyra EtherNet/IP sem aðal burðarás netsins á meðan DeviceNet heldur áfram að meðhöndla einfaldari vettvangstæki á vélastigi, tengd í gegnum stjórnandi sem styður bæði, eða í gegnum gátt.

Hvaða samskiptareglur notar ControlLogix sjálfgefið?

ControlLogix stýringar eru venjulega sendar með EtherNet/IP stuðningi innbyggðan í staðlaða samskiptatengi þeirra. Viðbótarsamskiptareglum, eins og ControlNet eða DeviceNet, er venjulega bætt við með aðskildum samskiptaeiningum frekar en grunnstýringunni einum.

Hvernig veit ég hvaða samskiptareglur núverandi Allen-Bradley PLC styður?

Athugun á tegundarnúmeri og hlutamerki á stjórnanda eða samskiptaeiningu er áreiðanlegasti upphafspunkturinn, þar sem studdar samskiptareglur eru mismunandi eftir gerðum og eftir hvaða samskiptaeiningum er sett upp. Ef þú ert ekki viss um hvernig á að lesa forskriftina getur teymið okkar hjálpað til við að staðfesta samskiptareglur fyrir tiltekna gerð.

Hvað ætti ég að athuga áður en ég kaupi skipti eða samhæfa PLC einingu?

Staðfestu að minnsta kosti samskiptareglur og vélbúnaðarsvið, samskiptahraða, hnút eða vistfangsgetu og líkamlega tengigerð gegn núverandi tæki. Eining sem passar við hlutanúmer og tengi eitt og sér tryggir ekki samhæfni samskiptareglur.

Geta þriðju-aðila eða samhæfðar einingar átt áreiðanlega samskipti við upprunalegan Allen-Bradley vélbúnað?

Í mörgum tilfellum, já, að því gefnu að útgáfa samskiptareglur, vélbúnaðarsvið og samskiptastillingar passi rétt við núverandi kerfi. Áreiðanleiki veltur á því að staðfesta þessar upplýsingar fyrir uppsetningu frekar en að gera ráð fyrir samhæfni byggt á líkamlegri passa eingöngu. Ef þú vilt athuga ákveðna gerð miðað við uppsetningu þína skaltu ekki hika við að hafa samband í gegnum okkarfyrirspurnarsíðu.

Lokahugsanir

Engin af samskiptareglunum sem fjallað er um hér er sérstaklega flókin ein og sér. EtherNet/IP, DeviceNet, ControlNet og eldri DH+ og raðstaðlarnir leysa hvor um sig nokkuð sérstakt vandamál og þegar þú veist fyrir hvað hver og einn er hannaður er venjulega einfalt að velja á milli þeirra fyrir nýtt kerfi. Þar sem hlutirnir fara í raun úrskeiðis er neðar í röðinni, þegar skipta þarf um tiltekna einingu og gert er ráð fyrir upplýsingum um samskiptareglur frekar en að athuga.

Ef kerfið þitt keyrir Mitsubishi vélbúnað samhliða Allen-Bradley búnaði, mun fyrri sundurliðun okkar áSamskiptareglur Mitsubishi PLCnær yfir CC-Link, MC samskiptareglur og Modbus á sama hagnýta sniði.

Ef þú ert að útvega þér nýjan eða samhæfa einingu og vilt staðfesta að hún muni eiga rétt í samskiptum við núverandi uppsetningu, getur teymið okkar athugað samskiptareglur og fastbúnaðarupplýsingar miðað við tiltekna gerð þína áður en þú pantar. Þú getur sent okkur upplýsingarnar í gegnum okkartengiliðasíðu.

Ókeypis ráðgjöf