In der industriellen Automatisierung ist die Datenübertragung von Fremdgeräten über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) an eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) eine gängige Anforderung. Basierend auf der langjährigen Erfahrung von OUKE Automation untersucht dieser Artikel das konkrete Anwendungsszenario der Pro-face GP Pro EX HMI und der Allen-Bradley ControlLogix/CompactLogix SPS, die über das EtherNet/IP-Protokoll kommunizieren und Daten von Modbus-TCP-Geräten lesen. Zwei technisch validierte Lösungen werden vorgestellt.
Projekt-Hintergrundanalyse
Die aktuelle Systemarchitektur besteht aus einem Modbus-TCP-Füllstandssensor, einem Pro-face HMI und einer Allen-Bradley-SPS. Obwohl das HMI die Daten des Füllstandssensors erfolgreich erfassen und anzeigen kann, muss diese Information im nächsten Schritt an den SPS-Prozessor auf der Studio-5000-Plattform weitergeleitet werden. Solche Integrationsprobleme mit Produkten unterschiedlicher Hersteller treten bei den vielen internationalen Kunden von OUKE häufig auf.
Lösungsübersicht
Lösung A: Nutzung der in das HMI integrierten Gateway-Funktionen
Diese Methode nutzt die leistungsstarken Datenrouting-Funktionen der HMIs und erzielt so eine hohe Stabilität ohne zusätzlichen Programmieraufwand. Wir haben die Wirksamkeit dieses Ansatzes in über zwanzig ähnlichen Fällen bestätigt.
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Konfigurationsschritte:
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Erstellen Sie eine neue Treiberinstanz für Allen-Bradley Ethernet/IP in der GP Pro EX-Entwicklungsumgebung.
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Stellen Sie sicher, dass die korrekte IP-Adresse der SPS und die entsprechende Steckplatznummer eingegeben werden.
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Speichern Sie die Einstellungen und aktivieren Sie den neu erstellten Treiber.
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Über den Menüpunkt „Gateway“ oder „Routing“ (der je nach Softwareversion variieren kann) fügen Sie eine neue Mapping-Regel hinzu. Geben Sie als Quelladresse einen bestimmten Speicherort im Modbus-Holding-Register (z. B. 40001) und als Ziel das entsprechende SPS-Tag (z. B. Tank_Level) an.
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Aktivieren Sie die Zuordnungsbeziehung, und die Daten werden automatisch mit der SPS synchronisiert, ohne dass zusätzlicher Code erforderlich ist.
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Lösung B: Verwendung von Skripttechnologie für die Datenübertragung
Bei älteren HMI-Modellen, die keine Gateway-Funktionen unterstützen, kann diese alternative Strategie in Betracht gezogen werden. Die technischen Experten von OUKE nutzen diese Methode häufig, um Kompatibilitätsprobleme mit nicht mehr hergestellten Geräten zu beheben.
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Ausführungsprozess:
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Zuerst müssen zwei unabhängige Treiberverbindungen für Modbus TCP und EtherNet/IP hergestellt werden.
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Definieren Sie in beiden Fällen Datentags, um den Sensorwert und die entsprechende SPS-Variable darzustellen.
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Verwenden Sie das Tool „Logiksteuerung“, um eine periodische Aufgabe mit einem festen Intervall (empfohlen zwischen 100 und 500 Millisekunden) einzurichten, um die folgende Operation durchzuführen: Sensor_Value der PLC_Level zuweisen.
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Zum Schluss speichern Sie die Aufgabe und starten sie.
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Implementierungsrichtlinien
Auf der Grundlage der von OUKE gesammelten Fachkenntnisse geben wir folgende Empfehlungen:
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Vor Beginn der Arbeiten sollten Sie prüfen, ob die HMI-Firmware die notwendige Gateway-Unterstützung beinhaltet, da dies direkt die Wahl der Strategie bestimmt.
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Stellen Sie während der Testphase sicher, dass alle Netzwerkknoten ungehindert erreichbar sind, einschließlich, aber nicht beschränkt auf normale Ping-Testergebnisse zwischen dem HMI und SPSund dass der standardmäßige Modbus-Port 502 geöffnet ist.
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Anfangs empfiehlt es sich, mit einem kleinen Datensatz zu beginnen und diesen schrittweise zu erweitern.
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Falls Skripte erforderlich sind, passen Sie die Ausführungshäufigkeit sorgfältig an, um negative Auswirkungen auf die HMI-Performance zu vermeiden.
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Für den Fall potenzieller Hardwareausfälle OUKE verpflichtet sich zur Bereitstellung schneller Reaktionsdienste.
Technische Unterstützung
Beide Ansätze können die gewünschten Ziele effektiv erreichen. Die erste Lösung, die auf Hardwareoptimierung setzt, bietet überlegene Leistung und ist die bevorzugte Wahl von OUKE. Die zweite Lösung, die zwar einen gewissen Systemaufwand mit sich bringt, ist breit anwendbar. Unabhängig von der gewählten Methode bietet OUKE rund um die Uhr technischen Support, inklusive einer Reaktionszeit von einer Stunde im Notfall und einer dreitägigen Lösungsbereitstellung, um den optimalen Betrieb Ihres Automatisierungssystems zu gewährleisten.
