Rockwell CompactLogix Plc en tant que serveur Modbus TCP: un tutoriel rapide

L'automatisation industrielle moderne tourne autour de l'échange de données transparente, et peu de protocoles tiennent cette promesse ainsi que Modbus TCP. Que vous ayez besoin de connecter des capteurs , des contrôleurs ou des systèmes entiers, Modbus TCP a gagné une place en tant que solution incontournable pour une communication fiable. Au cœur de nombreuses configurations d'automatisation réussies se trouvent Allen-Bradley PLCS, connu dans le monde entier pour leur durabilité, leur performance et leur adaptabilité. Dans de nombreux cas, ces mêmes PLC poussent désormais également les données vers le cloud , déverrouillant les capacités d'analyse en temps réel et de surveillance à distance.

Ce tutoriel rapide explore comment configurer un Rockwell CompactLogix PLC en tant que serveur Modbus TCP, vous fournissant les éléments essentiels pour configurer et gérer le flux de données. En cours de route, il offre également un aperçu des APL Allen-Bradley - expliquant pourquoi ils restent un choix populaire dans les contextes industriels et plongent dans la flexibilité de Modbus TCP pour le partage de données en temps réel. Préparez-vous à découvrir comment ces deux puissances se réunissent pour rationaliser les opérations et ouvrir la porte à l'automatisation de pointe.

Pourquoi choisir un Allen-Bradley CompactLogix PLC?

Allen-Bradley CompactLogix PLCS est une solution incontournable pour l'automatisation industrielle, offrant un équilibre parfait de performances, d'évolutivité et de rentabilité. Soutenue par l'héritage de Rockwell Automation, la famille CompactLogix fournit des solutions de contrôle fiables pour un large éventail d'applications.

CompactLogix PLCS brille dans des systèmes de taille moyenne et des configurations de contrôle distribuées, où l'efficacité et l'adaptabilité sont essentielles. Avec une puissance de traitement robuste et une connectivité polyvalente, ils excellent dans la gestion des tâches d'automatisation complexes tout en maintenant la facilité d'utilisation. L'accès et la gestion des informations directement à partir du niveau de la machine sont cruciaux dans l'automatisation industrielle, et CompactLogix PLCS fournit les actions, les métriques et les visualisations nécessaires pour y parvenir.

CompactLogix PLCS Levier Studio 5000, un logiciel puissant mais convivial. Cet outil permet aux utilisateurs de programmer les PLC à l'aide d'une variété de langages, tels que la logique des échelles, le texte structuré et les diagrammes de bloc fonctionnant, permettant un développement et un déploiement plus rapides.

Voici pourquoi CompactLogix PLCS est un choix de confiance:

• Performances: CompactLogix PLCS fournit un contrôle fiable avec des vitesses de traitement rapides, garantissant un fonctionnement efficace même dans les applications exigeantes.
• Évolutivité: idéal pour les systèmes qui ont besoin de place pour se développer, CompactLogix PLCS prend en charge l'expansion avec des modules et des appareils supplémentaires, ce qui les rend adaptés à des environnements industriels dynamiques.
• Polvalerie: Ces PLC prennent en charge plusieurs protocoles de communication, permettant une intégration transparente avec divers systèmes industriels pour une collecte de données plus facile.
• Effectif: CompactLogix PLCS offrent des performances élevées à un coût inférieur par rapport aux plus grands systèmes comme Contrôlogix, ce qui en fait un choix pratique pour les projets d'automatisation de milieu de gamme.
• Durabilité: Conçue pour un usage industriel, les PLC compactslogix sont construits pour résister à des conditions difficiles, garantissant un temps d'arrêt minimal et une fiabilité à long terme.

Pour les entreprises à la recherche d'une solution de contrôle flexible, abordable et très performante, Allen-Bradley CompactLogix PLCS fournit une combinaison inégalée de fonctionnalités et de fiabilité. Leur capacité à s'adapter à l'évolution des besoins industriels en fait un atout précieux pour atteindre l'excellence opérationnelle.

Types de plcs Allen-Bradley

Allen-Bradley PLCS, développé par Rockwell Automation, répond à divers besoins d'automatisation industrielle. Des unités compactes pour les opérations à petite échelle aux systèmes avancés pour des processus complexes, la gamme garantit qu'il existe un contrôleur adapté à chaque application. Les premiers modèles de PLC manquaient d'analyses et de structures de données avancées, mais les modèles modernes incluent désormais ces fonctionnalités, améliorant leurs capacités et leur efficacité.

MicroLogix

La série MicroGix est compacte, conviviale et idéale pour les tâches d'automatisation à petite échelle. Ces contrôleurs offrent des performances fiables et des capacités de programmation robustes, ce qui en fait un choix pratique pour les entreprises à la recherche de solutions rentables pour des exigences d'automatisation simples. Ils collectent également des données à partir de divers appareils et protocoles, ce qui est crucial pour la gestion efficace des données et l'analyse avancée dans l'automatisation à petite échelle.

CompactLogix

En tant qu'option de milieu de gamme, CompactLogix PLCS établit l'équilibre parfait entre les performances et l'évolutivité. Ils sont bien adaptés aux systèmes de complexité moyenne, où la sélection et la définition des variables PLC pertinentes est cruciale pour la collecte et la surveillance efficaces des données. Ils peuvent gérer des tâches plus grandes par rapport à la série Microchix.

ContrôleLogix

Contrôlogix sont la série phare, conçue pour les systèmes d'automatisation à grande échelle et très complexes. Ces contrôleurs offrent une puissance de traitement, une modularité et une flexibilité exceptionnelles. Avec des fonctionnalités telles que l'intégration transparente, la communication en temps réel et les fonctions de sécurité avancées, les PLC Contrôlogix sont l'étalon-or pour les applications exigeantes.

PLC-5

La PLC-5 est une ligne héritée réputée pour sa fiabilité et sa conception robuste. Bien que ce ne soit plus un choix préféré pour les nouvelles installations, de nombreuses installations de fabrication reposent toujours sur des contrôleurs PLC-5 pour les opérations critiques, en particulier dans les systèmes utilisant Data Highway plus Communication.

SLC500

Une autre série héritée, les SLC 500 étaient des solutions de milieu de gamme avant que CompactLogix n'émerge. Connu pour leur durabilité et leur simplicité, les PLC SLC 500 ont joué un rôle important dans l'automatisation industrielle pendant leur apogée. Bien que les nouveaux modèles aient pris leur place, ils restent une machine précieuse dans de nombreux systèmes établis.

Le large éventail de PLC d'Allen-Bradley assure une solution pour tous les besoins, des systèmes hérités qui ont résisté au temps aux contrôleurs de pointe stimule l'avenir de l'automatisation industrielle.

Exigences

Exigences matérielles

1. Série Allen-Bradley Compactlogix 5380.

Remarque: La série CompactLogix 5380 ne prend pas en charge Native Modbus TCP ou RTU. Pour cette raison, une instruction complémentaire (AOI) est utilisée pour implémenter Modbus TCP. Si vous utilisez un autre modèle qui prend en charge Native Modbus, vous pouvez ignorer cette étape.

2. Câble Profinet / Ethernet

Configuration logicielle requise

1. Studio 5000 (vous pouvez utiliser le logiciel d'essai téléchargé à partir de ce lien )
2. Instructions complémentaires Modbus TCP v2.04
3. ModbusClientX (vous pouvez utiliser le logiciel téléchargé à partir de ce lien )

Guide étape par étape

Étape 1: Création du projet dans Studio 5000

1. Ouvrez Studio 5000 et cliquez sur «Nouveau projet». Dans la nouvelle fenêtre, sélectionnez «logix» dans le volet gauche, puis sélectionnez «5069-L320er CompactLogix 5380 Controller».

2. Complétez la configuration en fonction des caractéristiques de votre projet.

Étape 2: Téléchargez AOI et configurez la tâche

1. Accédez à ce lien Rockwell et téléchargez le fichier appelé 'Modbus TCP Add-On Instructions pour Contrôlogix et CompactLogix Controllers, AOI version 2.04.00'.

2. De retour dans Studio 5000, cliquez avec le bouton droit sur «Tâches» ⟶ «Nouvelle tâche». Nommez la tâche, assurez-vous que son «type» est périodique et définissez la période à 20 ms. Rockwell recommande que le taux soit de 10 ms ou plus (les taux plus lents réduiront la charge du contrôleur et réduiront les performances, tandis que les taux plus rapides augmenteront les performances mais ajouteront une charge significative au contrôleur).

3. Créez un programme dans la nouvelle tâche. Faites-le en cliquant avec le bouton droit sur la tâche ⟶ «Ajouter» ⟶ «Nouveau programme». Nommez-le.

4. Nous allons maintenant créer une nouvelle routine dans ce nouveau programme. Faites cela en cliquant avec le bouton droit sur le programme ⟶ 'Ajouter' ⟶ «Nouvelle routine». Nommez-le et dans l'option «dans le programme ou la phase», définissez-le comme «programme principal».

5. Créez ensuite une autre routine (que nous avons appelé TCPSServer). Nommez-le et dans l'option «en programme ou phase», définissez-le comme «modbustcpprogram».

6. Ouvrez votre routine principale (appelée «TCPMAIN» dans notre cas) et, à l'intérieur, appelez l'autre routine («TCPServer») en cliquant sur le point d'interrogation et en sélectionnant votre autre routine dans le menu déroulant.

(Cette image n'est pas de ce projet particulier, mais illustre le processus).

Remarque: Même si vous pouvez tout créer dans une routine, il est préférable de la pratiquer de le diviser sur plusieurs routines.

7. Ouvrez la routine secondaire («TCPServer» dans notre cas), cliquez avec le bouton droit sur l'échelle et sélectionnez l'option «Importer les échelons». Une fenêtre contextuelle apparaîtra, recherchez le dossier où vous avez téléchargé l'AOI (dans le fichier 'Logic'), sélectionnez le fichier 'RAC_OPL_NETMODBUS TCPSSERVER _RUNG.L5X'. Le Modbus TCP AOI sera ajouté dans la routine.

Après avoir réussi à importer l'AOI, la fenêtre du programme devrait ressembler à ceci:

Remarque: Pour connaître les détails de l'implémentation de l'AOI, vous êtes fortement recommandé de lire la documentation disponible dans le fichier ZIP téléchargé.

Étape 3: Téléchargez le programme sur le PLC

1. Maintenant, la dernière étape consiste à télécharger le projet dans le PLC. Dirigez-vous vers l'onglet «Communication». Sélectionnez «qui actif». Nous téléchargerons le programme avec tous les paramètres par défaut, à l'exception de «Inp_enable», que nous avons défini sur 1.
2. Une nouvelle fenêtre apparaîtra pour RSLinx. Développez l'option «AB_ETHIP-1, Ethernet», recherchez votre API dans la liste, sélectionnez-le et cliquez sur «Télécharger».
   

Vous devriez voir l'état de référence de connexion «STS_WAIT».

3. Maintenant, cliquez avec le bouton droit sur "Ref_MODBusDATA" et sélectionnez "Monitor Server_01_data". Cela devrait vous emmener à une fenêtre comme celle ci-dessous:

4. Dans cette fenêtre, élargissez les registres de maintien et saisissez toutes les valeurs aléatoires.

Il s'agit de la valeur qui doit être affichée lorsque vous interrogez le registre correspondant à l'aide d'un client Modbus. Nous allons tester cela dans la section suivante de l'article.

Étape 4 : tester la communication Modbus avec ModbusClientX

Pour vérifier que le PLC fonctionne correctement en tant que serveur Modbus TCP, nous utilisons l'outil ModbusClientX pour interroger le PLC pour les données MODBUS.

1. Ouvrez ModbusClientX et sélectionnez Modbus TCP.
2. Entrez l'adresse IP de votre PLC et cliquez sur «Connexion».

3. Cliquez sur «Lire de 0 à 9» pour collecter des données stockées dans le tableau de données du PLC:

Si les valeurs que vous avez précédemment entrées dans Studio 5000 apparaissent ici, cela confirme que la communication MODBUS TCP fonctionne comme prévu.

Félicitations, votre PLC agit maintenant comme un serveur Modbus et prêt à être interrogé à partir d'un client Modbus!

Utilisation d'une Gateway IoT comme client Modbus

Dans l'automatisation industrielle, les données de sondage d'un serveur Modbus ne sont souvent que le début. Pour débloquer le plein potentiel de ces données, il est essentiel de le rendre accessible à la surveillance et à l'analyse à distance. C'est là que IoT gatewayest en jeu.

IoT gatewayS Combine les capacités de réseautage traditionnelles avec des fonctionnalités avancées comme Modbus et MQTT Communication. Ces appareils agissent comme un pont, des données d'interrogation du serveur Modbus (dans ce cas, votre Contrôlogix PLC) et de le transmettre à des plates-formes cloud ou à des systèmes distants pour la visualisation et le traitement.

Au lieu d'utiliser un client Modbus simulé, comme démontré précédemment, nous allons aller plus loin en configurant une gateway IoT pour fonctionner comme client Modbus. Cette approche permet une intégration transparente avec les solutionsIoT I, offrant un accès en temps réel à des données opérationnelles précieuses. Parcourons le processus étape par étape.

Nous utiliserons une gateway Teltonika dans cet exemple:

1. Accédez à la page de connexion de la gateway Teltonika à l'aide de son adresse IP, qui est généralement «192.168.1.1» par défaut. Connectez-vous à l'aide des informations d'identification de la gateway(généralement trouvées à l'arrière de l'appareil).

2. Une fois connecté, vous devriez voir une interface comme celle ci-dessous. Accédez à la section «Modbus».

3. Puisque nous utilisons notre PLC comme serveur et notre gateway en tant que client, assurez-vous que l'option «Modbus TCP Slave» n'est pas activée.

4. Accédez à l'onglet «Modbus TCP Master». Ici, nous ajouterons le PLC en tant qu'appareil esclave.

5. Cliquez sur «Ajouter». Configurez ensuite les paramètres de l'appareil esclave en fonction des détails de votre projet. Dans notre exemple, nous avons utilisé l'adresse IP et le port Modbus (502 par défaut) de notre place.

6. Faites défiler vers le bas vers la section appelée «Configuration des demandes». Cliquez sur «Ajouter» et remplissez les champs suivants en fonction de votre projet: 

• Nom: utilisez un nom significatif pour les données que vous souhaitez lire.
• Type de données: choisissez le type de données approprié.
• Fonction: Si vous souhaitez lire uniquement, sélectionnez «Read Holding Register».
• Premier registre: l'adresse du registre du PLC.
• Nombre de registres: la durée des données (combien de registres il occupe).
• Activé: vérifiez cette option pour interroger les données en continu.

7. Cliquez maintenant sur «Tester». Si la configuration était correcte, vous devriez voir que la valeur de registre du PLC apparaît en bas. Dans notre cas, il montre la valeur «12345», qui a été stockée dans le premier registre de notre PLC.

8. Cliquez sur «Enregistrer» pour terminer le processus.

Maintenant, la gateway interroge les données en continu à partir de l'automate, agissant comme un client Modbus.

Foire aux questions

Quel est le protocole Modbus TCP?

Modbus TCP est un protocole de communication industriel qui permet l'échange de données via Ethernet réseaux. Il s'appuie sur le protocole traditionnel MODBUS en encapsulant des messages dans les paquets TCP / IP, ce qui le rend idéal pour les systèmes d'automatisation modernes. Largement utilisé dans les industries, il permet une communication transparente entre les contrôleurs logiques programmables (PLC), les capteurs, les HMI et les systèmes SCADA . Connu pour sa simplicité, Modbus TCP assure la compatibilité entre les appareils de différents fabricants, ce qui en fait un choix préféré pour un transfert de données efficace et fiable dans des environnements industriels.

CompactLogix 5380 prend-il en charge le modbus TCP?

Le compactlogix 5380 ne prend pas en charge Native Modbus TCP. Cependant, il peut être configuré pour fonctionner avec Modbus TCP en utilisant une "instruction complémentaire" (AOI), qui est disponible gratuitement auprès de Rockwell Automation. Cet AOI permet au CompactLogix de communiquer en tant que serveur ou client TCP MODBUS, permettant une intégration transparente avec d'autres périphériques compatibles MODBUS.

Qu'est-ce que CompactLogix?

CompactLogix est une série de contrôleurs logiques programmables (PLC) développés par Rockwell Automation sous la marque Allen-Bradley. Conçu pour les systèmes d'automatisation de taille moyenne, il offre un équilibre de performances, d'évolutivité et de rentabilité. CompactLogix PLCS fournit des capacités de traitement puissantes, une prise en charge de plusieurs protocoles de communication et une intégration transparente avec le logiciel Studio 5000 de Rockwell. Ces fonctionnalités font de CompactLogix une solution polyvalente pour des applications allant du contrôle de la machine aux systèmes distribués, offrant une automatisation fiable et efficace pour les environnements industriels.

Comment collecter des données de PLC au PC?

Pour obtenir des données d'un PLC à un PC, vous devez établir une communication entre les deux appareils à l'aide d'un protocole compatible, tel que Modbus TCP ou Ethernet / IP. Tout d'abord, configurez le PLC pour partager des points de données spécifiques, comme les balises ou les registres, auxquels le PC peut accéder. Ensuite, connectez le PLC au PC via un câble Ethernet ou via un réseau. Utilisez un logiciel SCADA , une application HMI ou un programme personnalisé pour lire les données. De nombreux outils logiciels vous permettent également de vous connecter et d'analyser les données collectées, fournissant des informations précieuses pour votre système d'automatisation.

Quel logiciel est utilisé pour programmer Allen-Bradley PLCS?

Allen-Bradley PLCS, y compris la série CompactLogix, est programmé à l'aide de Studio 5000 Logix Designer . Ce logiciel puissant fournit une interface intuitive pour créer et gérer les projets du système de contrôle. Il prend en charge plusieurs langages de programmation comme la logique des échelles, le texte structuré et les diagrammes de bloc fonctionnant, ce qui le rend polyvalent pour diverses tâches d'automatisation. Studio 5000 rationalise également le développement avec des fonctionnalités telles que la programmation basée sur des balises et les outils de configuration intégrés, garantissant une conception de système efficace et fiable.

Qu'est-ce qu'un APL Allen-Bradley?

A Allen-Bradley PLC est un contrôleur logique programmable développé par Rockwell Automation, conçu pour automatiser et contrôler les processus industriels. Connues pour leur fiabilité et leur flexibilité, ces contrôleurs sont utilisés dans un large éventail d'applications, des lignes de fabrication aux systèmes de gestion de l'énergie. Allen-Bradley PLCS, tels que la série CompactLogix et Contrôlogix, fournit des capacités de traitement puissantes, prend en charge plusieurs protocoles de communication tels que Ethernet / IP et Modbus TCP et intégrer de manière transparente avec le logiciel Studio 5000. Ils sont une pierre angulaire de l'automatisation industrielle moderne, permettant des solutions de contrôle efficaces, précises et évolutives.

Quel logiciel est utilisé pour définir la configuration des données d'Allen-Bradley PLCS?

La configuration des données d'Allen-Bradley PLCS est définie à l'aide de Studio 5000 Logix Designer . Ce logiciel vous permet de créer et de gérer des balises, de cartographier les points de données et de configurer des paramètres de communication pour l'intégration transparente avec d'autres appareils. Avec son interface intuitive et ses outils polyvalents, Studio 5000 facilite la configuration des données pour des protocoles tels que Modbus TCP et Ethernet / IP, garantissant une communication efficace et fiable dans les systèmes d'automatisation industrielle.

Quel est le meilleur pour la collecte de données, le modbus RTU ou le modbus tcp / ip?

Le choix entre Modbus RTU et Modbus TCP / IP dépend de vos besoins d'application spécifiques. Modbus RTU est idéal pour les réseaux plus petits et les systèmes hérités, car il fonctionne sur la communication en série (RS-232 ou RS-485) et est rentable pour la collecte de données à courte distance. Cependant, Modbus TCP / IP est mieux adapté aux réseaux modernes à grande échelle. Il exploite Ethernet, permettant un transfert de données plus rapide, une plus grande évolutivité et une prise en charge de plusieurs connexions simultanées. Pour les systèmes industriels nécessitant une intégration transparente avec les plates-formesIoT ou SCADA , MODBUS TCP / IP est souvent le choix préféré.

Comment envoyer des données PLC au cloud?

Pour envoyer des données PLC au cloud, commencez par connecter votre PLC à une gateway industrielle ou à un périphérique Edge qui prend en charge la communication cloud. Configurez la gateway pour récupérer les données de l'automate à l'aide de protocoles comme Modbus TCP ou Ethernet / IP. Ensuite, configurez la gateway pour transmettre ces données à votre plate-forme cloud via MQTT, HTTPS ou un autre protocole compatible. De nombreuses plates-formes offrent également des API ou des connecteurs dédiés pour rationaliser l'intégration. Pour les solutions avancées, envisagez d'utiliser des plates-formesIoT qui peuvent traiter et analyser les données directement dans le cloud, permettant des informations en temps réel et une prise de décision.