Moxa Protokol Dönüştürücüler

Mgate Serisi

Günlük yaşantımızda karşı karşıya olduğumuz makinalar, araçlar, sistemler, fabrikalar ve benzeri tüm sistemler kendi içlerinde faaliyet gösteren mini ekosistemlerdir. Tüm bu sistemler insanlığın günlük yaşayışında değişik şekillerde hizmetler sunarlar. Bu sistemlerin kurulması, bakımının yapılması ve arızalardan zamanlı haberdar olunması gereklidir; bu da sözkonusu sistemlerin merkezi yönetimi ile sağlanır. Bu tip bir endüstriyel ekosistemin temel bileşenleri aşağıda görülebilir. En tepede SCADA yönetim sistemi bulunmaktadır.  Tüm endüstriyel sistemler; bu SCADA sistemine direkt bağlanarak veya bir PLC sistemine bağlanarak ve bu PLC üzerinden SCADA sistemine entegre edilerek yönetilebilirler.

 

 

Endüstriyel uygulamalarda sahadaki tüm sistemlerden gelen veriler ModBus veya benzeri protokoller üzerinden taşınırlar. Farklı sistemlerden farklı protokollerle gelen bu verilerin merkezde işlenebilmesi veya o sistemlerin uzaktan yönetilebilmesi için belli noktalarda protokol dönüşümleri gerekli olabilir. Bu dönüşümler, bunu yapabilen “Protocol Gateway” adı verilen cihazlara olan ihtiyacı gündeme getirmektedir.

Endüstriyel dünyada en çok kullanılan protokoller şunlardır:

  • EtherNet/IP
  • PROFINET
  • Modbus TCP

 

Bu yaygın protokollerden biri olan ModBus, dünyadaki çok sayıda PLC, DSC, HMI, motorlar, sayaç sistemleri, kontrol sistemleri ve benzeri sistemlerde kullanılmaktadır. Her ne kadar ModBus kullanan sistemlerde seri (RS-485, RS-422 ve RS-232) ve ethernet arayüzler kullanılsa da zaman zaman bunların birbirine çevrilmesinin gerektiği durumlar da sözkonusu olabilir.

Bu noktada bir çözüm olarak Moxa’nın ModBus TCP/RTU/ASCII destekli sistemler için özellikle üretilmiş Mgate MB3000 serisi karşımıza çıkmaktadır. Bu ürünler, ölçeklenebilir port sayısı ile ihtiyaç olan tüm uygulamalara kolaylıkla entegre edilebilmektedirler.

Mgate MB3000 serisinin en sık karşılaşılan uygulamalarından biri aşağıda görülebilir. Bu örnek topolojide plastik imalat uygulamalarında kullanılan bir kazanın kontrolü için kurulan sistem ele alınmıştır. Bu tür uygulamalarda üretimin doğru ve sorunsuz olmasını sağlamak için yönetim ve bilgi toplama sistemlerinin tasarımı kritik bir rol oynar. Bu sebeple güç sayaçları, su sayaçları, alarm çıkışı, ekranlar ve I/O durumunu içeren sekiz alt sistem birleştirilmiş ve Modbus RTU arayüzüne sahip birkaç akıllı kontrolör tarafından yönetilmesi sağlanmıştır.

 

 

Bu uygulamada PLC’ler kazan sistemini kontrol eder ve akıllı kontrolörler kazandan ve alt sistemlerden bilgi almaktan sorumludur. Bu uygulamada Mgate MB3270 ürünü tercih edilmiştir. Kontrol sunucusunun (IPC) kazandan veri alması gerektiğinde ilgili komut, Yerel Alan Ağı (LAN) üzerinden Modbus TCP paket formatında gönderilir ve MB3270 tarafından alınır. MB3270 bu komutu Modbus RTU mesajlarına dönüştürür ve PLC sistemlerine gönderir. Gelen veriler de benzer şekilde merkezi sisteme iletilir.

Bu tür uygulamalarda MB3270 şu özellikleri ile ön plana çıkmaktadır:

  • Ethernet portları üzerinden kolayca kaskat bağlanabilme
  • Cevap alınamadığı takdirde bunu çok hızlı şekilde algılayabilme
  • Yedek güç girişi ile güç kesintilerinde veri kaybı riskini düşürme
  • Kolay konfigürasyon
  • Slave modda 16 TCP master sistemi ve 62 adede kadar seri sistemi destekleyebilme
  • Master modda 32 adede kadar TCP slave sistemi destekleyebilme
  • Yerleşik ModBus protokol analiz sistemi

Bir Moxa Mgate cihazında ModBus iletişiminin hangi yönde ne şekilde sağlandığı aşağıdaki şekilde görülebilir.

 

 

 

Yuvarlak içindeki rakamlar o iletişimin ne tip bir ModBus bağlantı olduğunu belirler, bunun karşılığı da aşağıdaki tabloda yer almaktadır. Buna göre 3 nolu iletişim, ModBus RTU-TCP iletişimi göstermektedir.

 

 

Mgate, SCADA’dan gelen TCP bilgiyi doğrudan RTU sisteme gönderir ve transparan bir modda çalışır. Bu modda gateway özelliği yerine ModBus komutlarının TCP ve RTU/ASCII arasında hızlıca çevrimi ve aktarımı gerçekleşir. Bu şekilde iletişim çok hızlı olur. Transparan modun akışı aşağıdaki şekilde yer almaktadır.

 

 

Ancak Moxa MB serisinin MB3660 modelinde transparan mod dışında iki mod daha vardır.

  • Agent Mode: Bu modda cihaz bir gateway gibi çalışır ve ModBus slave cihazları sürekli kontrol eder, sorgular ve gelen bilgileri kendi hafızasında saklar. Merkezdeki ModBus master cihaz ise slave cihazlara ait bilgileri tüm cihazları sorgulamaksızın gateway hafızasından alır. Bu modda Moxa bilgi akışını kendi üzerinden sağlamaktadır. Bu durum, özellikle çok sayıda slave cihaz sorgulamalarında oluşan gecikmeleri de büyük ölçüde engellemektedir.

 

  • Intelligent Mode: Bu mod aktif edilirse Moxa cihazı ModBus iletişim sırasında kullanılan komutları öğrenir ve ezberler. Bu noktadan sonra Agent Mode gibi davranarak ezberlediği komutlar üzerinden sorgulamaları yapar ve iletişim performansını artırır.

 

Moxa Mgate serisi, sahadaki uygulamalarda karşımıza çıkabilecek tüm senaryolarda doğru çözüm, hızlı konfigürasyon, kolay kurulum ve izleme gibi üstün yanları ile avantaj sağlamaktadır.

Bu kısımda Mgate serisi ile gerçekleştirilen bazı topolojileri inceleyelim.

 

DataCenter Güç Dağıtım ve Performans İzleme

 

 

Fabrika Güneş Paneli Yönetim Sistemi

 

 

DataCenter Güç Dağıtım Birimi

 

 

Bu uygulamalarda sahadaki sayaç ve tüm otomasyon sistemlerinden gelen bilgiler ModBus RTU formatında alınmakta ve SCADA sistemine ModBus TCP olarak aktarılmaktadır.

Moxa Mgate serisi ürünlerle ilgili sorularınız ve ihtiyaçlarınız için Vitel AŞ’nin konusunda uzman danışmanları her zaman yanınızda olacaktır.