Nykyaikaisissa teollisuusautomaation ohjausjärjestelmissä ohjelmoitavista logiikkaohjaimista (PLC) on tullut välttämättömiä avainlaitteita. PLC:t sisältävät vankat tiedonkäsittelyominaisuudet, laajat I/O-liitännät ja luotettavat viestintätoiminnot, joten niitä käytetään laajasti erilaisten tuotantoprosessien automatisoidussa ohjauksessa. Teollisen tuotannon mittakaavan laajentuessa ja tuotantoteknologian kehittyessä yritysten on kuitenkin usein liitettävä yhteen useita PLC-järjestelmiä tiedonvaihdon ja koordinoidun ohjauksen saavuttamiseksi. Tämä artikkeli sisältää yksityiskohtaisen johdannon datanvaihtomenetelmiin eri PLC:iden välillä.
I. Kenttäväylä-Perustuva tiedonvaihto
Kenttäväylä on tiedonsiirtoverkko, joka yhdistää kenttälaitteet mahdollistaen tiedonvaihdon ja koordinoidun ohjauksen niiden välillä. Yleisiä kenttäväylästandardeja ovat Profibus, Modbus ja CAN. Yhdistämällä eri PLC:t samaan kenttäväylään voidaan saavuttaa tiedonvaihto PLC:iden välillä.
1. Profibus:Euroopassa laajalti hyväksytty kenttäväylästandardi, joka tukee useita tietoliikenneprotokollia, kuten DP, FMS ja PA. Eri logiikkojen liittäminen Profibus-verkkoon mahdollistaa tiedonsiirron niiden välillä. Esimerkiksi Siemens S7{3}}300-sarjan PLC:t voivat vaihtaa tietoja muiden PLC:iden kanssa Profibus-DP-protokollan kautta.
2. Modbus:Modbus on Aasiassa laajalti käytössä oleva kenttäväylästandardi, jota käytetään pääasiassa teollisuuden elektroniikkalaitteiden liittämiseen. Yhdistämällä erilaisia PLC:itä Modbus-väylään, voidaan saavuttaa tiedonvaihto PLC:iden välillä. Esimerkiksi Schneider Electricin Quantum-sarjan PLC:t voivat vaihtaa tietoja muiden logiikkojen kanssa Modbus-protokollan kautta.
3. VOI:Controller Area Network (CAN) on auto- ja teollisuusautomaatiossa laajalti käytetty viestintäprotokolla, jolle on ominaista suuri nopeus, luotettavuus ja häiriönkestävyys. Erilaisten PLC:iden liittäminen CAN-väylään mahdollistaa tiedonsiirron niiden välillä. Esimerkiksi Rockwell Automationin RSLogix 5000 -sarjan PLC:t voivat vaihtaa tietoja muiden logiikkojen kanssa CAN-protokollan kautta.
II. Ethernet-Perustuva tiedonvaihto
Ethernet on tietokoneverkoissa laajalti käytetty tietoliikennetekniikka, joka tarjoaa etuja, kuten suuret siirtonopeudet, alhaiset kustannukset ja helpon skaalautuvuuden. Viime vuosina yhä useammat PLC:t ovat alkaneet tukea Ethernet-tietoliikennettä, mikä tekee tiedonsiirrosta PLC:iden välillä helpompaa.
1. Ethernet/IP-pohjainen tiedonvaihto:Integroimalla Ethernet/IP-protokollapino PLC-järjestelmiin voidaan saavuttaa tiedonvaihto PLC:iden välillä. Esimerkiksi Siemens S7-1200 -sarjan PLC:t tukevat Ethernet/IP-protokollaa, mikä mahdollistaa tiedonsiirron muiden PLC:iden kanssa Ethernetin kautta.
2. OPC UA-Perustuva tiedonvaihto:OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) on avoin teollinen viestintästandardi, joka on suunniteltu saavuttamaan yhteentoimivuus eri laitteiden ja järjestelmien välillä. Kun eri PLC:t voivat tukea OPC UA -protokollaa, voidaan toteuttaa tiedonvaihto PLC:iden välillä. Esimerkiksi Allen-Bradley MicroLogix -sarjan PLC tukee OPC UA -protokollaa, mikä mahdollistaa tiedonsiirron muiden PLC:iden kanssa Ethernetin kautta.
III. Tiedonvaihto muiden viestintämenetelmien kautta
Kenttäväylän ja Ethernetin lisäksi muut tiedonsiirtomenetelmät helpottavat PLC:iden välistä tiedonvaihtoa, kuten Ethernet/IP ja PROFINET.
Ethernet/IP:Ethernet/IP on teollisuusautomaation ohjausjärjestelmien verkkoprotokolla, joka mahdollistaa tiedonsiirron ja koordinoidun ohjauksen laitteiden välillä. Eri logiikkojen liittäminen Ethernet/IP-verkkoon helpottaa tiedonvaihtoa niiden välillä. Esimerkiksi Rockwellin ControlLogix-sarjan PLC:t tukevat Ethernet/IP-protokollaa, mikä mahdollistaa tiedonsiirron muiden PLC:iden kanssa Ethernetin kautta.