自控制度的成立几十年前以来,PLC Communications已经增长并改变了。工业需求和技术进步持续了PLC通信发展,这篇文章将探索一些过去和目前的通信标准,以及未来可能持有的内容。

PLC合作伙伴在通讯中

PLCS.需要与许多不同的设备进行通信。首先,有些设备是PLC的一部分和宗地,例如远程I / O.。接下来,是其他PLC和控制设备,例如电机驱动器和伺服控制器。通常需要与某种类型的操作员界面设备进行通信,因此Internet连接也是如此。最后,PLC经常与运行各种制造相关应用程序的服务器级PC进行通信。新利足球

所有这些通信都需要两件事:

  • 物理连接或层,其是布线和连接组件,以及
  • 共享协议,它是允许每个设备了解通信消息中的位和字节的均值的公共语言。

返回其初期,PLC通信通常是专有的,每个供应商都有自己的封闭式联系和协议。这使得通信在单个供应商的产品中相对简单,但如果您选择在境界外面冒险,则会变得复杂。

专有的位置

这些旧的专有通信方法仍然存在他们的位置,因为它们允许在单个供应商的产品之间快速和轻松连接。对于没有计划扩展或连接到其他组件的简单系统,专有通信是一个选项,并将继续为一段时间。

许多PLC供应商仍然支持这些较旧的物理,有线连接 - 最常用于RS-232C,RS-422和RS-485连接和相关专有通信协议。

例如,一些自动化Direct PLC使用具有DirectNet协议的串行RS-232C或RS-422物理层网络进行通信。该协议可用于使用标准PLC指令的点对点或多点网络上的PLC到PLC通信,或者与AutomationDirect的C-More HMI联系。

当控制系统需要在单个供应商之外冒险时,在物理层开始,通信标准将到最前沿。

物理层是机械和电气

多次物理层与电缆,连接器,网络接口卡和无线传输硬件等物理介质混淆。这不是这种感觉的物理,尽管物理层确实定义了物理介质所需的机械和电接口。

物理层定义如何将计算机内的开放系统互连(OSI)通信模型中的上部数据链路层连接到物理设备。基本上是具有模拟和规范的硬件要求,用于成功的比特级通信到不同的设备。物理层不仅定义了异步串行通信中的比特率,传输电气,光或无线电信号以及流量控制的项目,还定义了电缆类型和连接器的形状。

OSI模型PLC通信

一旦定义了物理层的硬件要求,可以驻留在不同物理层内的协议的一些示例包括:

  • 使用RS-232点对点连接的条形码读取器的专有协议
  • 电机驱动器协议在RS-422/485多滴连接上连接多个设备
  • 平行接口的打印机协议
  • 以太网连接到工厂或控制网络
  • 通用串行总线(USB),用于连接键盘
  • 蓝牙连接到无线麦克风

RS-232,RS-422/485和并行接口已经存在几十年,仍然广泛使用。但以太网,USB和蓝牙是新产品和应用中最常见的物理层协议,并表示PLC通信的未来方向。新利足球

物理介质和连接受所选择的物理层类型的影响,因为它定义了电缆类型,拓扑,设备数,最大传输速度和最大电缆距离。有关其他信息,请务必查看此应用程序注意事项新利足球以太网基础知识和这个充足的文章搅拌网络通信

协议乘坐物理层

协议是网络设备之间的一组通信规则。工业竞技场中使用的一些常见协议包括:

  • Modbus RTU.
  • 以太网/ IP.
  • 以太网TCP / IP
  • Modbus TCP / IP
  • PROFINET.

也许最常见的工业串行通信协议是Modicon开发的Modbus RTU,其通常在RS-485网络上运行。这款和其他流行的串行协议由各种供应商提供支持,并且对广泛的自动化专业人员非常熟悉。但性能有限,使串行协议为高速和其他要求苛刻的应用选择差。新利足球

由于性能等优点,以太网已成为许多工业协议的物理层的主导标准,例如以太网/ IP,以太网TCP / IP,Modbus TCP / IP和PROFInet。与串行协议不同,多个以太网协议可以在相同的以太网物理层上运行。

使用以太网,互连诸如PLC,HMIS,Field I / O和阀门体等多个设备并不是很困难。此外,由于与较旧的串行网络相比,由于较高的串行网络相比,通信在与同一电缆上的几种不同设备交谈时,通信仍然快速。

以下是连接各种控制系统和其他组件的典型以太网网络的示例:

用于PLC通信的以太网网络

以太网支持多个协议

今天的物理,有线层正在移动到以太网以获得大多数控制系统通信。现在标准配线,连接器和管理或非托管交换机 - 具有各种设备,可连接到以太网硬件和行业标准网络技术。

大多数用户只需要与物理以太网层进行交互,插入电缆并让协议担心无错误通信。

流行的工业以太网协议,如以太网/ IP和公共网络基础架构允许从HMI和桌面PC在信息级别的HMI和桌面PC上进行一致的数据和通信,通过PLC,HMIS,伺服控制器和控制级别的驱动器驱动到Device级分布式I/ o和现场组件。

当然,以太网是互联网的门户网站,允许PLC在全球范围内进行通信。有些PLC具有内置的Web服务器功能,允许从任何Web浏览器访问它。

工业自动化中以太网通信的普遍性可能导致不久的将来更加标准化的通信协议。但是,现在,如果您的系统很简单,专有协议可能是最佳解决方案。当需求在速度,连接或扩展方面增长时,以太网协议可能是要走的方式。

有关考虑以太网时要考虑的更多信息,请参阅本文工业以太网或现场总线网络