2
AUTOMA 2/2009 komunikační systémy Řízení v uzavřené smyčce Z hlediska řízení v uzavřené smyčce bude systém schopen řídit celý blok jako integrál- ní jednotku ve stabilních provozních stavech i ve stavech přechodných. V praxi to zname- ná, že bude moci řídit změny na kotli, turbí- ně a ostatních zařízeních bloku v závislosti na požadovaných změnách jeho výkonu. „Systém bude schopen realizovat poža- davky na dostatečně citlivé, rychlé a lineární chování primární regulace, kdy regulovanou veličinou je frekvence v síti nebo otáčky tur- bíny a akční veličinou je výkon na svorkách generátoru. Současně musí systém zabezpe- čovat též funkci rychlé sekundární regulace,“ uzavírá Otakar Tuček, ředitel Elektráren Tu- šimice a Prunéřov. Ota Schnepp, mluvčí Skupiny ČEZ pro severní Čechy jících na bázi Ethernetu, jak je zřejmé z obr. 1. A podobně jako dříve byl v mnoha zařízeních Modbus/ASCII/RTU alternativou k proprietár- nímu znakovému protokolu, i dnes vybavuje mnoho výrobců průmyslové řídicí techniky svá zařízení připojitelná na Ethernet možnos- tí alternativní komunikace s využitím proto- kolu Modbus/TCP. Značná podobnost relační vrstvy přímo vy- bízí k propojení sítí s protokolem Modbus/ /ASCII/RTU a Modbus/TCP. Takové propoje- ní otevírá cestu k mnoha zajímavým řešením. Například rychlá rozlehlá ethernetová síť, třeba i redundantní, může být využita jako páteř, z níž vycházejí větve linky Modbus/ASCI/RTU. Sítě lze s protokolem Modbus/TCP a pro- tokolem Modbus/ASCII/RTU propojit ko- munikační bránou (gateway). Společnost Advantech dodává již několik let takovou komunikační bránu v řadě výrobků ADAM- 45xx: brána ADAM-4572 umožňuje připojit k jednotce master Mod- bus/TCP jednotky slave Modbus/ASCII/RTU. Novinkou jsou nyní komunikační brány Mod- bus v řadě EKI. Komu- nikační brána je vestavě- na do jednoho pouzdra s ethernetovým přepína- čem (switch). Na rozdíl od ADAM-4572 může být navíc nadřízená jednotka (master) i na straně Mod- bus/ASCI/RTU – komuni- kační brána je tedy obou- stranně transparentní. EKI-1221 (obr. 2) je komunikační brána s jed- ním sériovým rozhraním pro Modbus/ASCII/RTU integrovaná s etherneto- vým přepínačem (switch) se dvěma porty Ether- net pro Modbus/TCP. EKI-1222 má dvě sériová rozhraní a dva porty pro Ethernet. Komunikační brány Modbus řady EKI výborně doplňují sortiment jednotek vzdá- Jak na Modbus? Protokol Modbus byl poprvé představen v roce 1979 firmou Modicon (nyní jedna ze značek koncernu Schneider Electric). Byl to jeden z prvních komunikačních protokolů ur- čených pro výměnu dat mezi nadřízenou jednotkou (master) a podřízenými jednotkami (slave) v distribuovaných systémech říze- ní a sběru dat; byl již navržen jako nezávislý na fyzické vrstvě a pra- coval na bázi výměny zpráv s de- finovaným formátem v síťovém prostředí – lze jej tedy považovat za protokol třetí až páté vrstvy modelu ISO/OSI. V dolních dvou vrstvách se využívala sériová ko- munikace po RS-232 nebo RS- -485 (Modbus/ASCII/RTU). Modbus se velmi rychle stal široce rozšířeným protokolem. Ne proto, že ho prosazovala sku- pina výrobců a standardizační organizace, ale proto, že byl jednoduchý, průhledný a snadno implementovatelný. Přežil i příchod Ethernetu. Po nástupu Ethernetu a protokolu IP byl Mod- bus transformován do protokolu relační vrstvy pod označením Modbus/TCP. Využívá výhody standardních nižších vrstev a zachovává jedno- duchost, průhlednost komunikace na vrstvě re- lační a prezentační. Navíc přináší některá další vylepšení, např. simultánní komunikaci v mó- du multimaster. Díky těmto výhodám se Mod- bus/TCP svým podílem na trhu řídicí techni- ky drží v čele průmyslových protokolů pracu- Obr. 2. Komunikační brána (gateway) Mod- bus typu EKI-1222 Obr. 1. Zastoupení protokolů pracujících na bázi Ethernetu na trhu řídicí techniky (zdroj: ARC Advisory Group) Modbus/TPC Ethernet/IP Ethercat Profinet Ethernet Powerlink Synqnet Proprietary Sercos III Ostatní 0 % 5 % 10 % 15 % 20 % 25 % 24 % 14 % 11 % 9 % 9 % 8 % 5 % 2 % 19 % Obr. 3. Příklad využití komunikační brány EKI-1222 PLC ADAM-5510 TCP 4... ADAM ADAM-5000 ADAM-5510E EKI-1222 intranet EKI-1222 Modbus/ASCII slave Ethernet Modbus/ASCII slave 2× Modbus/ASCII slave RS-485 Modbus/ASCII master

Jak na Modbus? - Časopis Automaautoma.cz/Aton/FileRepository/pdf_articles/38594.pdfuzavírá Otakar Tuček, ředitel Elektráren Tu-šimice a Prunéřov. Ota Schnepp, mluvčí Skupiny

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

�� AUTOMA 2/2009

komunikační systémy

Řízení v uzavřené smyčce

Z hlediska řízení v uzavřené smyčce bude systém schopen řídit celý blok jako integrál-ní jednotku ve stabilních provozních stavech i ve stavech přechodných. V praxi to zname-ná, že bude moci řídit změny na kotli, turbí-

ně a ostatních zařízeních bloku v závislosti na požadovaných změnách jeho výkonu.

„Systém bude schopen realizovat poža-davky na dostatečně citlivé, rychlé a lineární chování primární regulace, kdy regulovanou veličinou je frekvence v síti nebo otáčky tur-bíny a akční veličinou je výkon na svorkách

generátoru. Současně musí systém zabezpe-čovat též funkci rychlé sekundární regulace,“ uzavírá Otakar Tuček, ředitel Elektráren Tu-šimice a Prunéřov.

Ota Schnepp, mluvčí Skupiny ČEZ

pro severní Čechy

jících na bázi Ethernetu, jak je zřejmé z obr. 1. A podobně jako dříve byl v mnoha zařízeních Modbus/ASCII/RTU alternativou k proprietár-nímu znakovému protokolu, i dnes vybavuje mnoho výrobců průmyslové řídicí techniky svá zařízení připojitelná na Ethernet možnos-tí alternativní komunikace s využitím proto-kolu Modbus/TCP.

Značná podobnost relační vrstvy přímo vy-bízí k propojení sítí s protokolem Modbus/ /ASCII/RTU a Modbus/TCP. Takové propoje-ní otevírá cestu k mnoha zajímavým řešením. Například rychlá rozlehlá ethernetová síť, třeba i redundantní, může být využita jako páteř, z níž vycházejí větve linky Modbus/ASCI/RTU.

Sítě lze s protokolem Modbus/TCP a pro-tokolem Modbus/ASCII/RTU propojit ko-munikační bránou (gateway). Společnost Advantech dodává již několik let takovou komunikační bránu v řadě výrobků ADAM-45xx: brána ADAM-4572 umožňuje připojit

k jednotce master Mod-bus/TCP jednotky slave Modbus/ASCII/RTU.

Novinkou jsou nyní komunikační brány Mod-bus v řadě EKI. Komu-nikační brána je vestavě-na do jednoho pouzdra s ethernetovým přepína-čem (switch). Na rozdíl od ADAM-4572 může být navíc nadřízená jednotka (master) i na straně Mod-bus/ASCI/RTU – komuni-kační brána je tedy obou-stranně transparentní.

EKI-1221 (obr. 2) je komunikační brána s jed-ním sériovým rozhraním pro Modbus/ASCII/RTU integrovaná s etherneto-vým přepínačem (switch) se dvěma porty Ether-net pro Modbus/TCP.

EKI-1222 má dvě sériová rozhraní a dva porty pro Ethernet.

Komunikační brány Modbus řady EKI výborně doplňují sortiment jednotek vzdá-

Jak na Modbus?

Protokol Modbus byl poprvé představen v roce 1979 firmou Modicon (nyní jedna ze značek koncernu Schneider Electric). Byl to jeden z prvních komunikačních protokolů ur-čených pro výměnu dat mezi nadřízenou jednotkou (master) a podřízenými jednotkami (slave) v distribuovaných systémech říze-ní a sběru dat; byl již navržen jako nezávislý na fyzické vrstvě a pra-coval na bázi výměny zpráv s de-finovaným formátem v síťovém prostředí – lze jej tedy považovat za protokol třetí až páté vrstvy modelu ISO/OSI. V dolních dvou vrstvách se využívala sériová ko-munikace po RS-232 nebo RS- -485 (Modbus/ASCII/RTU).

Modbus se velmi rychle stal široce rozšířeným protokolem. Ne proto, že ho prosazovala sku-

pina výrobců a standardizační organizace, ale proto, že byl jednoduchý, průhledný a snadno implementovatelný. Přežil i příchod Ethernetu. Po nástupu Ethernetu a protokolu IP byl Mod-bus transformován do protokolu relační vrstvy

pod označením Modbus/TCP. Využívá výhody standardních nižších vrstev a zachovává jedno-duchost, průhlednost komunikace na vrstvě re-lační a prezentační. Navíc přináší některá další

vylepšení, např. simultánní komunikaci v mó-du multimaster. Díky těmto výhodám se Mod-bus/TCP svým podílem na trhu řídicí techni-ky drží v čele průmyslových protokolů pracu-

Obr. 2. Komunikační brána (gateway) Mod-bus typu EKI-1222

Obr. 1. Zastoupení protokolů pracujících na bázi Ethernetu na trhu řídicí techniky (zdroj: ARC Advisory Group)

Modbus/TPC

Ethernet/IP

Ethercat

Profinet

Ethernet

Powerlink

Synqnet

Proprietary

Sercos III

Ostatní

0 % 5 % 10 % 15 % 20 % 25 %

24 %

14 %

11 %

9 %

9 %

8 %

5 %

2 %

19 %

Obr. 3. Příklad využití komunikační brány EKI-1222

PLC

ADAM-5510TCP

4...ADAM

ADAM-5000

ADAM-5510E

EKI-1222

intranetEKI-1222

Modbus/ASCII slave

Ethernet

Modbus/ASCII slave

2× Modbus/ASCII slave

RS-485

Modbus/ASCII master

��AUTOMA 2/2009

komunikační systémy

Druhý ročník soutěže ABBsolvent má své vítěze

Dne 21. ledna 2009 byly v pražském Kle-mentinu slavnostně vyhlášeny výsledky dru-hého ročníku soutěže ABBsolvent, pořádané společností ABB. Soutěže se zúčastnilo cel-kem 679 studentů z technických vysokých škol v Praze, Brně, Plzni, Liberci, Pardubi-cích a Ostravě. Vítězem se stal Martin Brůha z Fakulty elektrotechnické ZČU v Plzni. Dru-hé místo obsadil jeho kolega Luboš Frank ze stejné fakulty a na třetí příčce se umístil To-máš Jukl z Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze.

Soutěž měla šest kol, v nichž studenti ře-šili otázky zaměřené nejen na technické, ale i ekonomické a manažerské úkoly ve fiktivní energetické společnosti. K řešení potřebova-li vědomosti i dobrý úsudek, schopnost ana-lyzovat problémy a logicky uvažovat. V prv-ních pěti kolech měli soutěžící na každou sadu otázek, zadávaných prostřednictvím in-ternetu, pět dní. Soutěž byla vyřazovací − do dalšího kola postoupili vždy jen ti, kteří ale-spoň na jednu otázku předchozího kola od-pověděli správně. Poslední, šesté kolo již ne-bylo internetové, ale konalo se přímo v sídle společnosti ABB.

Na tři nejlepší studenty čekaly lákavé ceny: roční stipendium ve výši 70 000 ko-

run, vzdělávací kurz podle vlastního výbě-ru v hodnotě 30 000 korun a eurovíkend pro dvě osoby s návštěvou provozu ABB v da-né zemi.

Na tiskové konferenci, která byla spo-jena s vyhlášením výsledků soutěže, padla také otázka, zda absolventi technických vy-sokých škol najdou u ABB uplatnění. Paní Alena Veselá, personální ředitelka ABB, řek-la, že společnost ABB má o technicky vzdě-

lané odborníky zájem neustále a i nyní na-jdou noví inženýři u firmy volná místa nejen s dobrým výdělkem, ale i s možností kariér-ního postupu.

Nedostatek technicky vzdě-laných odborníků pro konstruk-térské, vývojové i manažerské pozice také vede společnost ABB k pořádání této soutěže i dalších akcí pro vysokoškol-ské i středoškolské studenty. Ovšem vztah dětí a mládeže k technickým oborům se rodí mnohem dříve, a proto společ-nost ABB začíná podporovat zájem dětí o techniku už v zá-kladních školách – pořádá pro ně zajímavé besedy a akce, kdy cílem je přiblížit jim přístup-nou formou moderní vědu, vý-zkum a technické inovace.

Je potěšující, že firma ABB i v době, kdy mnohé jiné společnosti v rám-ci úsporných opatření omezují i aktivity za-měřené na propagaci technického vzdělává-ní, nepřestává na studenty technických obo-rů myslet.

(Bk)

Obr. 1. Vítězové druhého ročníku soutěže ABBsolvent Luboš Frank (2. místo), Tomáš Jukl (3. místo) a Martin Brůha (1. místo)

Praha 8, U Slovanky 1388/5,182 00, tel.: +420 266 052 098, fax: +420 286 890 252ÚStí nad Labem , SnP 2443/8, 400 11, tel.: +420 472 774 173, fax: +420 472 772 115PLzeň, Písecká 16, 326 00, tel.: +420 377 381 524, fax: +420 377 381 524bratiSLava, boženy němcovej 8, SK 811 04, tel.: +421 2 591 040 67, fax: +420 2 591 040 68email: [email protected] www.fccps.cz

FCC průmyslové systémy s.r.o.P R Ů M YS LO V É P O Č Í TAČ E A S E R V E RY PA N E LO V É P O Č Í TAČ E , LC D P O Č Í TAČ E P R O V E S TAV B U M Ě Ř E N Í A S B Ě R D AT M O D U LY Ř A DY A D A M P R Ů M YS LO VÁ

KO M U N I K AC E

lených vstupů a výstupů řady Advantech ADAM. Jednotky I/O řady ADAM-4000 a ADAM-5000 lze dodat i jako podříze-né (slave) jednotky Modbus/ASCII, řídi-cí jednotky ADAM-5510 a ADAM-5550 lze vybavit softwarem pro funkci jednotek master Modbus/ASCII. V síti Modbus/TCP mohou jednotky I/O řady ADAM-6000 fun-govat jako podřízené jednotky (slave) a jako nadřízená jednotka (master) může pracovat ADAM-6501 nebo ADAM-5510/TCP. Také mnoho dalších výrobků Advantech využívá

Modbus. Namátkou jmenujme např. novou řadu jednotek I/O pro systémy řízení bu-dov řady BAS-3500 nebo nový řídicí sys-tém AMAX.

Na obr. 3 je příklad kombinované sítě Modbus/RTU a Modbus/TCP s řídicí jed-notkou ADAM-5510 pracující jako jed-notka master v síti Modbus/RTU. To např. umožní rozšířit existující síť Modbus/ /RTU o nové jednotky slave sítě Modbus/ /TCP. Oboustranná transparentnost jedno-tek komunikační brány EKI-1222 navíc do-

voluje využívat Ethernet jako komunikační kanál pro připojení dalších jednotek slave v síti Modbus/RTU.

Jakékoliv další informace o možnostech využití komunikační brány Modbus na po-žádání sdělí pracovníci libovolné kanceláře FCC Průmyslové systémy s. r. o.

Ing. Otto Havle, CSc., MBA,FCC Průmyslové systémy