วิธีการตั้งค่าแท็ก Produced/Consumed บน PLC 1769-L30ER
คู่มือนี้อธิบายวิธีการกำหนดค่าการสื่อสารแบบ Produced/Consumed ระหว่าง 1769-L30ER กับ PLC Logix อื่น ๆ คุณจะได้เรียนรู้การตั้งค่าหลัก เคล็ดลับเครือข่าย และวิธีการวินิจฉัยเพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลที่เชื่อถือได้ในระบบอัตโนมัติอุตสาหกรรม
โมเดล Producer-Consumer คืออะไร?
วิธีการสื่อสารนี้ช่วยลดความจำเป็นในการ polling แบบ master-slave ส่งผลให้ลดความล่าช้าในเครือข่ายและใช้แบนด์วิดท์น้อยลง 1769-L30ER รองรับแท็กที่ผลิตและแท็กที่ใช้ได้พร้อมกันสูงสุด 16 แท็ก แท็กที่ผลิตหนึ่งแท็กสามารถส่งข้อมูลไปยังคอนโทรลเลอร์หลายตัว ทำให้การรับส่ง multicast มีประสิทธิภาพมากขึ้น
ฝั่งผู้ใช้ (consumer) ใช้ Requested Packet Interval (RPI) เพื่อกำหนดความถี่ในการรับข้อมูล RPI มักอยู่ในช่วง 2 ms ถึง 750 ms RPI ที่เร็วขึ้นให้ประสิทธิภาพที่ดีกว่าแต่เพิ่มภาระเครือข่าย วิศวกรต้องเลือกค่าที่สมดุลระหว่างความเร็วและความสามารถของระบบ
สิ่งที่คุณต้องเตรียมก่อนเริ่มต้น
ตรวจสอบให้แน่ใจว่า PLC ทั้งสองเปิดใช้งานและเชื่อมต่อผ่านเครือข่าย EtherNet/IP 1769-L30ER ต้องมีเฟิร์มแวร์เวอร์ชัน 20.011 หรือใหม่กว่า ใช้ Studio 5000 Logix Designer เวอร์ชัน 21 หรือใหม่กว่าเพื่อเข้าถึงการตั้งค่าทั้งหมด
กำหนดที่อยู่ IP ที่ไม่ซ้ำกันให้กับแต่ละคอนโทรลเลอร์ เช่น ตั้ง PLC A เป็น 192.168.1.10 และ PLC B เป็น 192.168.1.20 อุปกรณ์ทั้งสองควรใช้ subnet mask และ gateway เดียวกัน สวิตช์เครือข่ายควรรองรับการกรอง multicast เพื่อหลีกเลี่ยงการรับส่งข้อมูลที่ไม่จำเป็น
L30ER รองรับการเชื่อมต่อ TCP/IP สูงสุด 256 การเชื่อมต่อ คำนึงถึงขีดจำกัดนี้เมื่อออกแบบระบบของคุณ เตรียมรายการแท็กที่มีประเภทข้อมูลที่แน่นอน เช่น DINT[10] หรือ REAL[5] และสำรองโปรเจกต์ของคุณก่อนทำการเปลี่ยนแปลง
วิธีการกำหนดค่าแท็กที่ผลิต (Produced Tag)
เปิดตัวจัดการคอนโทรลเลอร์ใน Studio 5000 และไปที่โฟลเดอร์ "Controller Tags" คลิกขวาแล้วเลือก "New Tag" เพื่อสร้างแท็กที่ผลิต ตั้งชื่อให้ชัดเจน เช่น "Producer_Data_Array"
ตั้งค่า "Type" เป็น "Produced" และเลือกประเภทข้อมูลที่ถูกต้อง กรอกชื่อการเชื่อมต่อที่ไม่ซ้ำกันเพื่อให้ผู้ใช้สามารถอ้างอิง กำหนดค่า RPI—ใช้ 10 ms สำหรับการควบคุมการเคลื่อนไหวที่รวดเร็ว หรือ 50 ms สำหรับงานที่ไม่สำคัญมาก
เปิดใช้งาน "Unicast" หากมีผู้ใช้แท็กเพียงคนเดียว วิธีนี้จะช่วยประหยัดแบนด์วิดท์ของเครือข่าย หลังจากสร้างแท็กแล้ว ให้ดาวน์โหลดการเปลี่ยนแปลงไปยังคอนโทรลเลอร์และสลับไปที่โหมด Run
วิธีการกำหนดค่าแท็กที่ถูกใช้ (Consumed Tag)
บน PLC ฝั่งผู้บริโภค สร้างแท็กใหม่และตั้งประเภทเป็น "Consumed" ให้แน่ใจว่าประเภทข้อมูลตรงกับแท็กของผู้ผลิตอย่างแม่นยำ ใส่ที่อยู่ IP ของผู้ผลิตและชื่อการเชื่อมต่อที่คุณกำหนดไว้ก่อนหน้านี้
ตั้งค่า RPI ฝั่งผู้บริโภคให้ตรงกับหรือเป็นจำนวนเต็มของ RPI ฝั่งผู้ผลิต เช่น หากผู้ผลิตใช้ 10 มิลลิวินาที ให้ตั้งผู้บริโภคเป็น 10 มิลลิวินาทีหรือ 20 มิลลิวินาที ปรับค่าหมดเวลา ซึ่งโดยปกติจะเป็นสี่เท่าของ RPI เพื่อจับข้อผิดพลาดการสื่อสาร
ตรวจสอบตัวแปรระบบ "สถานะการเชื่อมต่อ" หลังการตั้งค่า ค่า 0 หมายถึงการเชื่อมต่อปกติ ค่า 1 หรือ 2 บ่งชี้ข้อผิดพลาด ดาวน์โหลดการเปลี่ยนแปลงและทดสอบการแลกเปลี่ยนข้อมูลด้วยรูทีนสลับง่ายๆ
เคล็ดลับประสิทธิภาพเครือข่าย
เครือข่าย EtherNet/IP มักทำงานที่ 100 Mbps หรือ 1 Gbps อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพจริงขึ้นอยู่กับจำนวนการเชื่อมต่อและการตั้งค่า RPI ของพวกมัน ตัวอย่างเช่น แท็กที่ผลิตสิบแท็กที่ 10 มิลลิวินาทีแต่ละแท็กจะสร้างประมาณ 1,000 แพ็กเก็ตต่อวินาที ซึ่งใช้ประมาณ 2-3% ของเครือข่าย 100 Mbps
ใช้สวิตช์ที่จัดการได้พร้อม IGMP snooping เพื่อควบคุมการจราจรมัลติแคสต์ เปิดใช้งานคุณภาพของบริการ (QoS) เพื่อจัดลำดับความสำคัญแพ็กเก็ต EtherNet/IP และลดความแปรปรวน สำหรับแอปพลิเคชันความเร็วสูง ให้พิจารณาใช้ VLAN แยกเพื่อแยกข้อมูลสำคัญ
คำนวณภาระเครือข่ายของคุณด้วยสูตรนี้: แบนด์วิดท์รวม = (จำนวนแท็ก × ขนาดแพ็กเก็ต × 8) / RPI รักษาการใช้งานรวมให้น้อยกว่า 60% เพื่อเผื่อพื้นที่สำหรับการจราจรระเบิดและการส่งซ้ำ
การวินิจฉัยและแก้ไขปัญหา
ใช้คำสั่ง GSV เพื่ออ่านแอตทริบิวต์ "FaultCode" และ "Status" ของวัตถุโมดูล FaultCode 16#0022 มักหมายถึงหมดเวลาที่เกิดจากความแออัดของเครือข่าย ตรวจสอบเส้นทางการเชื่อมต่อในคุณสมบัติแท็กที่ถูกใช้ซ้ำสำหรับการพิมพ์ผิด
สังเกตไฟ LED I/O ของคอนโทรลเลอร์ ไฟสีแดงกระพริบหมายถึงข้อผิดพลาดในการสื่อสาร ใช้ Wireshark พร้อม EtherNet/IP dissector เพื่อจับและตรวจสอบการแลกเปลี่ยนแพ็กเก็ต มองหา "Forward Open" คำขอและการตอบกลับเพื่อยืนยันกระบวนการจับมือ
หากปัญหายังคงอยู่ ให้เพิ่มค่าหมดเวลาทีละน้อย ทดสอบด้วยแท็กที่ทราบว่าทำงานได้เพื่อกำหนดว่าปัญหาเกี่ยวข้องกับการตั้งค่าหรือฮาร์ดแวร์ นอกจากนี้ตรวจสอบบันทึกเหตุการณ์ของคอนโทรลเลอร์สำหรับบันทึกข้อผิดพลาด
การปรับแต่งสำหรับแอปพลิเคชันความเร็วสูง
สำหรับการควบคุมการเคลื่อนไหวหรือหุ่นยนต์ ให้ลด RPI เป็น 2 มิลลิวินาทีและใช้พอร์ต EtherNet/IP เฉพาะ พอร์ตในตัวของ L30ER สามารถรองรับโหนดได้สูงสุดแปดโหนดที่ความเร็วนี้ ใช้อาร์เรย์แทนแท็กเดี่ยวเพื่อลดภาระการเชื่อมต่อ
กระตุ้นการผลิตข้อมูลโดยอิงจากงานที่ทำเป็นรอบเพื่อป้องกันความแปรปรวนจากเวลาสแกนที่ไม่สม่ำเสมอ พิจารณาใช้ทริกเกอร์ Change of State (COS) เพื่อลดการจราจร แต่ต้องแน่ใจว่าเครื่องบริโภคสามารถจัดการกับการอัปเดตแบบอะซิงโครนัสได้
ใช้เครื่องมือ Task Monitor เพื่อวัดความหน่วงเวลาการอัปเดตจริง ปรับเวลาส่วนเกินของระบบเพื่อให้งานสื่อสารมีลำดับความสำคัญสูงขึ้นหากจำเป็น
ข้อควรพิจารณาด้านความปลอดภัยและความซ้ำซ้อน
เพิ่มสัญญาณ heartbeat ในข้อมูลที่ผลิตเพื่อยืนยันว่าเครื่องบริโภคยังทำงานอยู่ เช่น รวมตัวนับที่เพิ่มขึ้นในแต่ละรอบ หากเครื่องบริโภคหยุดรับข้อมูล ให้สั่งปิดระบบอย่างปลอดภัย
ใช้การเชื่อมต่อเครือข่ายคู่กับสวิตช์แยกต่างหากเพื่อความซ้ำซ้อน กำหนดค่าเครื่องบริโภคให้สลับไปยัง IP สำรองหากการเชื่อมต่อหลักล้มเหลว กำหนดรูทีน "Connection Lost" เพื่อกำหนดสถานะเอาต์พุตให้ปลอดภัย
สำหรับกระบวนการที่สำคัญ ควรพิจารณาใช้ฟีเจอร์ Redundancy ใน Studio 5000 ซึ่งต้องใช้ฮาร์ดแวร์เพิ่มเติมแต่ให้การสลับแบบไม่มีการสูญเสียข้อมูลสำหรับคู่เครื่องควบคุม
ตัวอย่าง: การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่าง L30ER กับ L33ER
ในตัวอย่างนี้ L30ER ผลิตอาร์เรย์ DINT[10] ที่ RPI 20 มิลลิวินาทีไปยัง L33ER L30ER ใช้ IP 192.168.1.10 และ L33ER ใช้ IP 192.168.1.30 ทั้งสองรันเฟิร์มแวร์ 32.011 และ Studio 5000 เวอร์ชัน 32
แท็กที่ผลิตชื่อว่า "Axis_Data" และเก็บค่าตำแหน่งและความเร็ว แท็กที่บริโภคชื่อว่า "Received_Axis" มีโครงสร้างตรงกัน หลังการตั้งค่า สถานะการเชื่อมต่อแสดงค่า 0 หมายถึงสำเร็จ
L33ER อ่านข้อมูลทุก 20 มิลลิวินาที ซึ่งตรงกับ RPI ของเครื่องผลิต ความแปรปรวนที่วัดได้ต่ำกว่า 1 มิลลิวินาที ซึ่งเหมาะสมกับงานซิงโครไนซ์ส่วนใหญ่ FactoryTalk View แสดงค่าจริงและสถานะการเชื่อมต่อแบบเรียลไทม์
รายการตรวจสอบขั้นสุดท้ายก่อนเปิดใช้งาน
ก่อนเริ่มการผลิต ยืนยันว่าทุกแท็กถูกแมปอย่างถูกต้อง ทดสอบแต่ละแท็กที่ถูกใช้โดยการบังคับค่าที่รู้จักบนเครื่องผลิตและอ่านค่าบนเครื่องบริโภค ใช้ฟังก์ชัน Verify ใน Studio 5000 เพื่อตรวจจับข้อผิดพลาดความสอดคล้อง
ปิดและเปิดเครื่องควบคุมทั้งสองเพื่อให้แน่ใจว่าการตั้งค่าคงอยู่ ตรวจสอบการจราจรเครือข่ายในช่วงโหลดสูงสุดด้วยโปรโตคอลอะนาไลเซอร์ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอัตราการใช้ CPU ต่ำกว่า 75% ในแต่ละเครื่องควบคุมเพื่อความปลอดภัย
บันทึกการตั้งค่า RPI, เวลา timeout และการเชื่อมต่อทั้งหมดเพื่อใช้อ้างอิงในอนาคต ฝึกอบรมเจ้าหน้าที่บำรุงรักษาเกี่ยวกับวิธีการอ่านไฟ LED วินิจฉัยและรหัสข้อผิดพลาด GSV สุดท้าย จำลองการดึงสายเครือข่ายเพื่อยืนยันว่าการสลับสำรองและการตอบสนองสัญญาณเตือนทำงานถูกต้อง
กรณีการใช้งานทั่วไป
การสื่อสารแบบผลิต/บริโภคเหมาะสำหรับการควบคุมการเคลื่อนไหวที่ประสานงานกัน การแชร์ข้อมูลแบบเรียลไทม์ระหว่าง PLC บนสายการบรรจุ และการจัดการวัสดุที่ซิงโครไนซ์ นอกจากนี้ยังรองรับระบบ I/O แบบกระจายที่ตัวควบคุมหลายตัวต้องการข้อมูลเซ็นเซอร์เดียวกันด้วย
ตัวอย่างเช่น ในโรงงานบรรจุขวด L30ER สามารถส่งข้อมูลระดับการเติมไปยัง PLC หลายตัวด้านล่าง ซึ่งช่วยให้การปิดฝาและติดฉลากประสานงานกันได้ ในระบบอัตโนมัติของคลังสินค้า ข้อมูลตำแหน่งจากตัวควบคุมกลางสามารถถูกบริโภคโดยหุ่นยนต์หยิบของหลายตัวเพื่อการเคลื่อนไหวที่ประสานกัน
วิธีแก้ปัญหาทั่วไป
เมื่อใช้งานแท็กที่ผลิต/บริโภค ปัญหาที่พบบ่อยได้แก่ ความแออัดของเครือข่าย ความไม่ตรงกันของข้อมูล และการหมดเวลาการเชื่อมต่อ ใช้สวิตช์ที่จัดการได้พร้อม QoS เพื่อลดความแออัด ตรวจสอบโครงสร้างข้อมูลแบบออฟไลน์เพื่อป้องกันความไม่ตรงกัน และตั้งค่าหมดเวลาให้เหมาะสมตามสภาพเครือข่ายจริง
สำหรับระบบขนาดใหญ่ ให้แบ่งเครือข่ายโดยใช้ VLAN และลดค่า RPI สำหรับข้อมูลที่ไม่สำคัญ การตรวจสอบเครือข่ายเป็นประจำช่วยตรวจจับคอขวดก่อนส่งผลกระทบต่อการผลิต
คำถามที่พบบ่อย
1. 1769-L30ER รองรับแท็กที่ผลิตได้กี่แท็ก?
1769-L30ER รองรับแท็กที่ผลิตได้สูงสุด 16 แท็ก แต่ละแท็กสามารถถูกบริโภคโดยตัวควบคุมหลายตัว ทำให้มีประสิทธิภาพสำหรับการแชร์ข้อมูลแบบมัลติแคสต์
2. จะเกิดอะไรขึ้นถ้าชนิดข้อมูลของแท็กที่ผลิตและบริโภคไม่ตรงกัน?
ความไม่ตรงกันของชนิดข้อมูลจะทำให้เกิดข้อผิดพลาดร้ายแรงและหยุดการสื่อสาร ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแท็กทั้งสองมีโครงสร้างเหมือนกันก่อนใช้งานเสมอ
3. ฉันจะแก้ไขปัญหาการเชื่อมต่อที่ผิดพลาดได้อย่างไร?
ใช้คำสั่ง GSV เพื่ออ่าน FaultCode และ Status ค่า FaultCode ที่ 16#0022 หมายถึงการหมดเวลารอการตอบสนอง นอกจากนี้ตรวจสอบเส้นทางการเชื่อมต่อและยืนยันว่าตัวควบคุมทั้งสองอยู่ในโหมด Run
4. ฉันสามารถใช้แท็กที่ผลิต/บริโภคข้ามตระกูล PLC ต่าง ๆ ได้หรือไม่?
ใช่ ตราบใดที่ตัวควบคุมทั้งสองรองรับฟีเจอร์ EtherNet/IP producer/consumer คุณอาจต้องปรับการตั้งค่าความเข้ากันได้ของเฟิร์มแวร์และตรวจสอบให้แน่ใจว่าโครงสร้างข้อมูลตรงกัน
5. ควรใช้ค่า RPI เท่าไหร่สำหรับการควบคุมการเคลื่อนไหว?
สำหรับการควบคุมการเคลื่อนไหว ค่า RPI ที่ 2 มิลลิวินาทีเป็นค่าทั่วไป ซึ่งต้องใช้เครือข่ายเฉพาะและการจัดการแบนด์วิดท์อย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงความแออัด
สำหรับคำถามหรือการสนับสนุนทางเทคนิค กรุณาติดต่อ:
อีเมล: sales@nex-auto.com
โทรศัพท์: +86 153 9242 9628
พันธมิตร: NexAuto Technology Limited
ตรวจสอบรายการยอดนิยมด้านล่างสำหรับข้อมูลเพิ่มเติมที่ AutoNex Controls
