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plc通讯有哪些类型?一文搞懂主流PLC通信协议!

第二部分:工业现场的骨干——现场总线 🚌

现场总线技术的出现,极大地简化了工业现场的布线,提高了通讯效率和可靠性,是自动化系统联网控制的主流方式之一。

PROFIBUS (Process Field Bus):

特点:主要由西门子等德国公司推广,分为PROFIBUS-DP(分布式外设)和PROFIBUS-PA(过程自动化)。DP型速度快,主要用于连接PLC与分布式I/O、变频器、HMI等;PA型主要用于过程控制仪表,本质安全,可用于危险环境。

常见应用:广泛应用于制造业、过程控制、楼宇自动化等领域。在国内,西门子PLC用户非常熟悉。

提示:紫色的PROFIBUS-DP电缆是其标志性特征。

Modbus:

特点:由莫迪康(Modicon,现施耐德电气)公司发布,是一种开放的、免费的串行通讯协议。简单、易用、开发成本低。有Modbus RTU(基于RS-485/232)、Modbus ASCII(较少用)和Modbus TCP(基于以太网)等变种。

常见应用:几乎所有品牌的PLC、仪表、驱动器等都支持Modbus协议,是设备间通讯的“通用语言”。

提示:Modbus的普及率非常高,掌握它是工业通讯的基础。

CANopen (Controller Area Network open):

特点:基于CAN总线,具有高可靠性、实时性好、抗电磁干扰能力强等特点。

常见应用:在汽车电子、医疗设备、工程机械以及一些对实时性要求较高的运动控制系统中应用较多。

提示:CAN总线最初为汽车设计,其稳健性使其在工业领域也有一席之地。

DeviceNet:

特点:由罗克韦尔自动化(Rockwell Automation)等公司推广,基于CAN技术,主要用于连接低层设备,如传感器和执行器。

常见应用:在北美市场以及使用AB(Allen-Bradley)PLC的系统中比较常见。

提示:与罗克韦尔的ControlLogix、CompactLogix等PLC配合紧密。

CC-Link (Control & Communication Link):

特点:由三菱电机主导推广,在亚洲市场有较高的占有率。速度快,实时性好,布线简单。

常见应用:主要用于三菱PLC与其配套的伺服、变频器、远程I/O等设备的连接。

提示:如果你主要使用三菱的自动化产品,CC-Link会是首选。

第三部分:高速信息公路——工业以太网 🌐

随着信息技术的发展,以太网技术凭借其高带宽、开放性和与办公网络的无缝集成能力,逐渐成为工业通讯的主流发展方向。

PROFINET (Process Field Network):

特点:由西门子等公司推广,是PROFIBUS的以太网版本。实时性高,可分为PROFINET IO(实时数据交换)和PROFINET CBA(组件化自动化)。支持标准TCP/IP通讯。

常见应用:要求高速、大数据量、复杂控制逻辑的自动化生产线,如汽车制造、包装机械等。

提示:绿色的PROFINET电缆是其标志,是当前西门子主推的通讯方案。

EtherNet/IP (Ethernet Industrial Protocol):

特点:由罗克韦尔自动化等公司推广,基于标准以太网技术,使用CIP(通用工业协议)作为应用层协议。

常见应用:与AB PLC系统集成度高,广泛应用于各种工业自动化领域,尤其在北美市场。

提示:它能够很好地兼容标准以太网设备,方便企业IT与OT网络的融合。

Modbus TCP:

特点:将Modbus协议封装在TCP/IP数据包中,通过以太网传输。继承了Modbus的简单易用性,同时拥有以太网的高速和灵活性。

常见应用:PLC与上位机(SCADA、MES)、其他PLC、智能设备间的通讯,应用极为广泛。

提示:几乎所有支持以太网通讯的PLC都会支持Modbus TCP。

CC-Link IE (CC-Link Industrial Ethernet):

特点:CC-Link的以太网版本,提供千兆带宽,分为CC-Link IE Control(控制器间网络)和CC-Link IE Field(现场设备网络)。

常见应用:适用于三菱PLC的大型、高速、高精度控制系统。

提示:这是三菱电机应对工业以太网趋势的旗舰产品。

EtherCAT (Ethernet for Control Automation Technology):

特点:由德国倍福(Beckhoff)公司开发,以其极高的实时性能和精确同步著称,采用“即时处理”机制。

常见应用:对实时性要求极高的场合,如运动控制、机器人、高速数据采集等。

提示:EtherCAT的性能非常出色,尤其在伺服控制领域表现抢眼。

第四部分:灵活便捷的无线通讯 📡

随着无线技术的发展,在一些特定场景下,无线通讯也开始应用于PLC系统中,提供了更大的灵活性。

Wi-Fi (IEEE 802.11):

特点:带宽较高,部署灵活。

常见应用:PLC的远程监控、程序上传下载、移动设备(如AGV小车)的通讯。

提示:工业环境下的Wi-Fi需要考虑稳定性和抗干扰性。

蓝牙 (Bluetooth):

特点:低功耗,近距离通讯。

常见应用:设备近距离调试、数据采集。

LoRa / NB-IoT:

特点:低功耗广域网(LPWAN)技术,传输距离远,功耗低,但速率较低。

常见应用:适用于大范围、低速率、电池供电的传感器数据采集,如环境监测、远程抄表等,PLC可作为网关或数据处理中心。

5G:

特点:高带宽、低延迟、大连接。

常见应用:正在探索应用于工业互联网、远程精密控制、AR辅助维护等对网络性能要求极高的场景。

提示:5G在工业领域的应用尚处于发展初期,但潜力巨大。

温馨提示 ✨:

选择哪种PLC通讯类型,需要根据实际的应用需求、控制规模、成本预算、设备兼容性、以及对实时性、可靠性的要求综合考虑。通常一个复杂的自动化系统可能会同时使用多种通讯方式,以发挥各自的优势。返回搜狐,查看更多

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